Question

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

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=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×c（{O}_{2}）}$．已知：K_300℃＞K_350℃，则该反应是放热反应．
（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．容器内的密度保持不变
（3）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c．
a．及时分离出NO₂气体      b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度            d．选择高效催化剂
（4）图中表示NO₂的变化的曲线是b． 用O₂表示从0～2s内该反应的平均速率v=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．

Answer 1

分析 （1）平衡常数是指：一定温度下，可能反应到达平衡时，生成物浓度系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比；随温度升高平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动；
（2）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变；
（3）a．及时分离出NO₂反应速率减小；
b．适当升高温度，平衡向逆反应方向移动；
c．增大O₂的浓度，反应速率增大，且平衡向正反应方向移动；
d．选择高效催化剂不影响平衡移动；
（4）NO₂是产物，随反应进行浓度增大，平衡时△c（NO₂）=△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）．

解答 解：（1）反应2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×c（{O}_{2}）}$，随温度升高平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，
故答案为：$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×c（{O}_{2}）}$；放；
（2）a．v（NO₂）=2v（O₂），未体现正与逆的关系，故错误；            
b．容器内压强保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
c．v_逆（NO）=2v_逆（O₂）=2v_正（O₂），所以达平衡状态，故正确；          
d．容器内的密度始终保持不变，故错误；
故选：bc；
（3）a．及时分离除NO₂气体，平衡向右移动，但反应速率减小，故a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b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c正确；
d．选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d错误；
故选：c；
（4）NO₂是产物，随反应进行浓度增大，平衡时△c（NO₂）=△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）=$\frac{\frac{0.02mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=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）=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1，故答案为：b；1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡常数、反应速率计算与影响因素，难度不大，注意对基础知识的理解掌握．