Question

一定溫度下，在2L密閉容器中NO₂和O₂可發(fā)生下列反應(yīng)：4NO₂（g）+O₂（g）?2N₂O₅（g）+5286kJ已知體系中n（NO₂）隨時(shí)間變化如下表：

t（s）	0	500	1000	1500
n（NO2）（mol）	20	13.96	10.08	10.08

（1）能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
A．v（NO₂）=4v（O₂）           B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C．v_逆（N₂O₅）=2v_正（O₂）       D．容器內(nèi)密度保持不變
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，NO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

，此時(shí)若再通入一定量氮?dú)�，則NO₂的轉(zhuǎn)化率將

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（3）圖中能表示N₂O₅的濃度變化的曲線是

 

，用O₂表示從0-500s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=

 

．
（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正應(yīng)方向移動(dòng)的是

 

．
A．及時(shí)分離出NO₂氣體 B．適當(dāng)升高溫度  C．增大O₂的濃度   D．選擇高效催化劑．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，各組成成份不變，正逆反應(yīng)速率相等及有關(guān)物理量的變化特征可以判斷；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)化率=

已轉(zhuǎn)化了的物質(zhì)的量

起始的物質(zhì)的量

可以計(jì)算，加入氮?dú)夂蠓磻?yīng)中的有關(guān)物質(zhì)的濃度沒有變化，據(jù)此判斷轉(zhuǎn)化率的變化；
（3）根據(jù)反應(yīng)物濃度減小，生成物嘗試增加，反應(yīng)中各物質(zhì)的變化量之比等于計(jì)量數(shù)之比，可以判斷；
（4）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的外界因素可以判斷．

解答： 解：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，各組成成份不變，正逆反應(yīng)速率相等及有關(guān)物理量的變化特征可知，
A．v（NO₂）=4v（O₂），但未指明是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；
B．由于該反應(yīng)是前后氣體計(jì)量數(shù)改變的反應(yīng)，所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時(shí)，則說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故B正確；
C．v_逆（N₂O₅）=2v_正（O₂），則說明正逆反應(yīng)速率相等，故C正確；
D．由于反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒，所以反應(yīng)過程中密度始終不變，所以容器內(nèi)密度保持不變無法判斷反應(yīng)是否處于平衡，故D錯(cuò)誤；
故選BC．
（2）由表可知，參加反應(yīng)的NO₂的物質(zhì)的量為20mol-10.08mol=9.92mol，根據(jù)轉(zhuǎn)化率=

已轉(zhuǎn)化了的物質(zhì)的量

起始的物質(zhì)的量

可知，NO₂的轉(zhuǎn)化率為

9.92mol

20mol

×100%=49.6%，加入氮?dú)夂蠓磻?yīng)中的有關(guān)物質(zhì)的濃度沒有變化，所以NO₂的轉(zhuǎn)化率的沒有變化，故答案為：49.6%；不變；
（3）根據(jù)反應(yīng)物濃度減小，生成物嘗試增加，反應(yīng)中各物質(zhì)的變化量之比等于計(jì)量數(shù)之比，根據(jù)方程式可知，氧氣是二氧化氮的反應(yīng)速率的四分之一，五氧化二氮是二氧化氮的二分之一，結(jié)合圖可知c為五氧化二氮的變化曲線，a為二氧化氮的變化曲線，v（NO₂）=

20mol-13.96mol 2L

500s

=6.04×10^-3mol/（L?s），v（O₂）=

1

4

v（NO₂）=1.51×10^-3mol/（L?s），故答案為：c；1.51×10^-3mol/（L?s）；
（4）A．及時(shí)分離出NO₂氣體，降低了生成物濃度，平衡逆向移動(dòng)，濃度下降，反應(yīng)速率下降，故A錯(cuò)誤； 
B．由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；  
C．增大O₂的濃度，增大反應(yīng)物濃度平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)速率增大，故C正確；   
D．選擇高效催化劑，平衡不移動(dòng)，反應(yīng)速率變大，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算等，題目較為綜合，難度中等，注意做題方法、判斷規(guī)律的積累．