Question

13．在2L密闭容器内，800℃时反应2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H＜0体系中，n（NO）随时间的变化如下表：

时间/s	0	10	20	30	40	50
n（NO）/mol	0.20	0.10	0.08	0.07	0.07	0.07

（1）计算该反应在20秒内用O₂表示的反应速率v（O₂）=0.0015mol•L^-1•s^-1．
（2）图中表示NO₂的变化的曲线是b（填字母）．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是b（填字母）．
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
（4）能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（填字母）．
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．

Answer 1

分析 （1）据$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算一氧化氮的反应速率，再结合同一化学反应同一时间段内，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；
（2）根据一氧化氮物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则二氧化氮的物质的量在不断增大，且同一时间段内，一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量；
（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；
（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．

解答 解：（1）0～2s内v（NO）=$\frac{\frac{0.020-0.008}{2}}{2}$=0.0030mol/（L．min），同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以氧气的反应速率为 0.0015mol/（L•s），故答案为：0.0015 mol•L^-1•s^-1；
（2）根据一氧化氮物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则二氧化氮的物质的量在不断增大，且同一时间段内，一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量，所以表示NO₂的变化的曲线是b，故答案为：b；
（3）a、当v （NO₂）=2v （O₂）时，该反应不一定达到平衡状态，故错误；         
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，故错误；
故选b；
（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．

点评 本题考查了反应热的判断、反应速率的计算、影响反应速率及平衡移动的因素，注意催化剂只改变反应速率，但不影响平衡移动，为易错点．