Question

9．在2L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）體系中，n（NO）隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）如圖表示NO₂的變化的曲線是b．用O₂表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．NO的轉(zhuǎn)化率為65%
（2）能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是bc（填字母序號，下同）．
a．v（NO₂）=2v（O₂）      b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）  d．容器內(nèi)密度保持不變
（3）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，下列措施正確的是bc
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．充入Ar氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式知，二氧化氮是生成物，在達(dá)到平衡狀態(tài)前，二氧化氮濃度增大，開始時(shí)c（NO）=$\frac{0.020mol}{2L}$=0.010mol/L，則c是NO變化曲線，二氧化氮和NO的計(jì)量數(shù)相等，所以其濃度變化相同，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，△c（NO）=$\frac{0.020-0.007}{2}$mol/L=0.0065mol/L；
先計(jì)算NO平均化學(xué)反應(yīng)速率，再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氧氣平均反應(yīng)速率；
NO的轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量}{NO的總物質(zhì)的量}×100%$；
（2）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，且反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量等一系列物理量都不變；
（3）增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、增大壓強(qiáng)、加入催化劑等方法都能增大反應(yīng)速率．

解答 解：（1）根據(jù)方程式知，二氧化氮是生成物，在達(dá)到平衡狀態(tài)前，二氧化氮濃度增大，開始時(shí)c（NO）=$\frac{0.020mol}{2L}$=0.010mol/L，則c是NO變化曲線，二氧化氮和NO的計(jì)量數(shù)相等，所以其濃度變化相同，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，△c（NO）=$\frac{0.020-0.007}{2}$mol/L=0.0065mol/L，則二氧化氮變化曲線是b；
v（NO）=$\frac{\frac{0.020-0.008}{2}}{2}$mol/（L．s）=0.003mol/L，同一化學(xué)反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，則氧氣的平均反應(yīng)速率為1.5×10^-3 mol•L^-1•s^-1，NO的轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量}{NO的總物質(zhì)的量}×100%$=$\frac{（0.020-0.007）mol}{0.020mol}×100%$=65%，
故答案為：b；1.5×10^-3 mol•L^-1•s^-1；65%；
（2）a．無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在v（NO₂）=2v（O₂），所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
  b．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)降低，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）=v_正（NO）時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
  d．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體質(zhì)量和容器體積都不變，則容器內(nèi)密度始終保持不變，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選bc；
（3）增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、增大壓強(qiáng)、加入催化劑等方法都能增大反應(yīng)速率，
a．及時(shí)分離出NO₂氣體，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率降低，故錯誤；
b．適當(dāng)升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快，故正確；
c．增大O₂的濃度，單位體積內(nèi)活化分子個數(shù)增大，反應(yīng)速率加快，故正確；
d．充入Ar氣，反應(yīng)物和生成物濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，故錯誤；
故選bc．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)反應(yīng)速率影響因素等知識點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、計(jì)算及圖象分析能力，明確化學(xué)基本原理是解本題關(guān)鍵，注意（3）中d選項(xiàng)為易錯點(diǎn)．