Question

在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：

时间（S）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=

 

．已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应△H

 

0，△S

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）图中表示NO₂的变化的曲线是

 

．用O₂表示从0～2s内该反应的平均速率v=

 

．
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是

 

．
a．v（NO₂）=2v（O₂）            
b．容器内压强保持不变
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）        
d．容器内的密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是

 

．
a．及时分离出NO₂气体      
b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度            
d．选择高效的催化剂
（5）该反应的逆反应速率随时间变化情况如下图所示．从图中看到，反应在t₂时达平衡，在t₁时改变了某种条件，改变的条件可能是

 

（填序号）
a．升温                      
b．增大O₂的浓度
c．使用催化剂                
d．增压．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学方程式结合平衡常数概念书写平衡常数表达式；温度越高，平衡常数越小说明平衡逆向进行程度越大；正反应是气体物质的量减少的反应；
（2）NO₂是产物，随反应进行浓度增大，平衡时浓度为NO浓度的变化量△c（NO）；根据v=

△c

△t

计算v（NO），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（O₂）；
（3）可逆反应达到平衡时，v正=V逆 （同种物质表示）或正逆速率之比等于化学计量数之比（不同物质表示），反应混合物各组分的物质的量、浓度、含量不再变化，以及由此衍生的一些量也不发生变化，由此进行判断；
（4）为使该反应的反应速率增大，可采用增大压强、升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度等方法，再结合平衡移动原理分析解答；
（5）根据影响化学反应速率的因素来确定改变的条件．

解答： 解：（1）2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g），依据化学方程式写出平衡常数表达式为：

c2(NO2)

c2(NO)c(O2)

；K_300°C＞K_350°C，说明温度越高平衡常数越小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，则该反应是放热反应，物质的是减小的反应，所以△S＞0，
故答案为：

c2(NO2)

c2(NO)c(O2)

；＜；＜；
（2）NO₂是产物，随反应进行浓度增大，平衡时浓度为NO浓度的变化量△c（NO）=

0.020mol-0.007mol

2L

=0.0065mol/L，所以图中表示NO₂变化的曲线是b，
2s内用NO表示的平均反应速率v（NO）=

△n V

△t

=

0.020mol-0.008mol 2L

2s

=3.0×10^-3mol?L^-1?s^-1，速率之比等于化学计量数之比，
所以v（O₂）=

1

2

v（NO）=

1

2

×3.0×10^-3mol?L^-1?s^-1=1.5×10^-3mol?L^-1?s^-1，
故答案为：b；1.5×10^-3mol?L^-1?s^-1；
（3）2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g），反应是气体体积减小的放热反应
a、v（NO₂）=2v（O₂） 表示同一方向反应速率，v（NO₂）自始至终为v（O₂）的2倍，不能说明达到平衡，故a错误；
b、随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，压强之比等于气体物质的量之比，气体压强保持不变，说明反应到达平衡，故b正确；
c、v_逆（NO）=2v_逆（O₂）=2v_正（O₂），说明反应达到平衡状态，故c正确；
d、反应前后气体质量守恒，体积不变，反应过程中和平衡状态下，气体密度都不变，所以不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案为：bc；
（4）a．及时分离除NO₂气体平衡向右移动，但反应速率减小，故错误；    
b．适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故错误；
c．增大O₂的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故正确；         
d．选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故错误；
故选c；
（5）从如图可知，在t₁时改变了某种反应条件，反应在t₂时达到平衡，改变的条件使速率变化离开原速率点了，应该是同时能让正逆反应速率加快的条件，
a．升温，正逆反应速率都加快，逆向移动，故错误；                      
b．增大O₂的浓度，逆速率无变化不离开原速率点，故错误；
c．使用催化剂，平衡不移动，故错误；                
d．增压，正逆速率都加快，正向移动，故正确；
故答案为：d．

点评：本题考查了化学平衡影响因素、平衡标志分析判断，平衡常数、反应速率的计算应用，掌握基础和移动原理是关键，题目难度中等．