题目内容

5．在2L密闭容器内，800℃时反应2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
时间/s012345
n（NO）/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
（1）如图表示NO2的浓度变化的曲线是b．用O2表示从0～2s内该反应的平衡速率v=1.5×10-3mol•L-1•s-1．
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是bc．
a．v（NO2）=2v（O2）      b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）=2v正（O2）   d．容器内密度保持不变．

分析 （1）由表中数据可知从3s开始，NO的物质的量为0.007mol，不再变化，3s时反应达平衡，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=$\frac{△c}{△t}$计算v（NO），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（O2）；
（2）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，注意选择判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化，说明反应到达平衡．

解答 解：（1）由表中数据可知从3s开始，NO的物质的量为0.007mol，不再变化，3s时反应达平衡，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）=$\frac{0.02mol-0.007mol}{2L}$=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）=$\frac{\frac{△n（NO）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.020mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=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）=$\frac{1}{2}$v（NO）=$\frac{1}{2}$×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；
（2）a．未指明正逆速率，若均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．容器体积不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，容器内压强减小，当容器内压强保持不变，说明反应到达平衡，故b正确；
c．不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，V逆 （NO）：正（O2）=2：1，即V逆 （NO）=2v正（O2），故c正确；
d．混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故d错误．
故答案为：bc．

点评 本题考查物质的量浓度随时间变化曲线、反应速率计算、平衡平衡状态的判断，难度中等，判断平衡时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．

练习册系列答案
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