Question

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）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量的浓度是0.0035mol/L；
（2）图中表示NO₂的浓度变化曲线是b．用O₂表示从0～2s内该反应的平均速率v=0.0015mol•L^-1•s^-1．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是be．
a、v （NO₂）=2v （O₂）         
b、容器内压强保持不变
c、v_逆（NO）=v_正（O₂）    
d、容器内混合气体的密度保持不变
e、该容器内颜色保持不变．

Answer 1

分析 （1）由表格数据可知，3min时达到平衡，NO的物质的量为0.007mol，结合c=$\frac{n}{V}$计算；
（2）根据表格知，随着反应的进行，一氧化氮的物质的量减小，则平衡向正反应方向移动，二氧化氮的物质的量逐渐增大，根据一氧化氮和二氧化氮之间转化关系式计算平衡时二氧化氮的物质的量，从而确定曲线；先计算一氧化氮的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；
（3）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．

解答 解：（1）由表格数据可知，3min时达到平衡，NO的物质的量为0.007mol，c（NO）=$\frac{0.007mol}{2L}$=0.0035mol/L，
故答案为：0.0035mol/L；
（2）根据表格知，随着反应的进行，一氧化氮的物质的量减小，则平衡向正反应方向移动，二氧化氮的物质的量逐渐增大，当反应达到平衡状态时，参加反应的n（NO）=（0.020-0.007）mol=0.013mol，根据二氧化氮和一氧化氮的关系式知，平衡状态时生成n（NO₂）等于参加反应的n（NO），所以为0.013mol，c（NO₂）=$\frac{0.013mol}{2L}$=0.0065mol/L；
0～2s时，v（NO）=$\frac{\frac{（0.020-0.008）mol}{2L}}{2s}$=0.003mol/（L．s），同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=0.0015mol•L^-1•s^-1，
故答案为：b；0.0015mol•L^-1•s^-1；
（3）a．当v （NO₂）=2v （O₂）时，该反应不一定达到平衡状态，故a错误；         
b．该反应是一个反应气体气体体积改变的可逆反应，当达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则容器内压强保持不变，故b正确；
c．v_逆（NO）：v_正（O₂）=2：1时，该反应达到平衡状态，所以当v_逆（NO）=v_正（O₂），该反应未达到平衡状态，故c错误；    
d．根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，故d错误；
e．只有二氧化氮是有色气体，当反应达到平衡状态时，二氧化氮的物质的量不变，则该容器内颜色保持不变，故e正确；
故答案为：be．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，涉及化学平衡状态的判断、化学反应速率的计算等知识，根据v=$\frac{△c}{△t}$、v（正）=v（逆）来分析解答即可，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．