Question

在容積為VL的密閉容器中發(fā)生2NO₂?2NO+O₂反應(yīng)．反應(yīng)過程中NO₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的狀況如圖1所示．
（1）若曲線A和B表示的是該反應(yīng)在某不同條件下的反應(yīng)狀況，則該不同條件是

 

．
A．有、無催化劑    B．溫度不同      C．壓強(qiáng)不同        D．V值不同
（2）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式：

 

，并比較K_800℃

 

K_850℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在圖1上作出在A條件下NO的變化曲線，并求算在B條件下從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡，氧氣的反應(yīng)速率
v（O₂）=

 

．
（4）不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
A．v_正（NO₂）=v_逆（NO）  B．c（NO₂）=c（NO）
C．氣體的平均摩爾質(zhì)量不變    D．氣體的密度保持不變
（5）在如圖2所示的三個(gè)容積相同的三個(gè)容器①、②、③進(jìn)行反應(yīng)：2NO+O?2NO₂
若起始溫度相同，分別向三個(gè)容器中充入2molNO和1molO₂，則達(dá)到平衡時(shí)各容器中NO物質(zhì)的百分含量由大到小的順序?yàn)椋ㄌ钊萜骶幪?hào)）

 

．

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)平衡建立的過程,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）由圖象可知B狀態(tài)反應(yīng)較快，且A、B處于不同平衡狀態(tài)，B狀態(tài)NO₂的物質(zhì)的量較少，結(jié)合溫度、壓強(qiáng)對平衡移動(dòng)的影響判斷；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積計(jì)算，結(jié)合溫度對平衡移動(dòng)的影響判斷；
（3）根據(jù)NO₂的物質(zhì)的量結(jié)合方程式可判斷平衡時(shí)O₂的濃度，進(jìn)而可計(jì)算O₂的反應(yīng)速率；
（4）達(dá)到平衡時(shí)存在“等”、“定”的特征，由此可判斷平衡狀態(tài)；
（5）2NO+O₂?2NO₂由（1）的推斷可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，根據(jù)溫度壓強(qiáng)對平衡的影響分析．

解答： 解：（1）由圖象可知B狀態(tài)反應(yīng)較快，且A、B處于不同平衡狀態(tài)，肯定不是催化劑的影響，如是壓強(qiáng)的影響，則增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則NO₂的物質(zhì)的量應(yīng)增大，但B狀態(tài)NO₂的物質(zhì)的量較少，應(yīng)是升高溫度的原因，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則NO₂的物質(zhì)的量減少，故答案為：B；
（2）平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，則k=

c2(NO)?c(O2)

c2(NO2)

，反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則平衡常數(shù)增大，
故答案為：k=

c2(NO)?c(O2)

c2(NO2)

；＜；
（3）根據(jù)圖象可知，B狀態(tài)時(shí)，平衡時(shí)NO₂的物質(zhì)的量為0.1mol，則反應(yīng)的NO₂的物質(zhì)的量為0.1mol，生成O₂的物質(zhì)的量為0.05mol，則V_O2=

0.05mol

VL              2s

=

0.025

V

mol/（L?s），故答案為：

0.025

V

mol/（L?s）；
（4）A．V_正（NO2）=V_逆（NO），說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．C_（NO2）=C_（NO），正逆反應(yīng)速率不相等，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．氣體的質(zhì)量不變，氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，則說明氣體的物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．由于氣體的質(zhì)量不變，氣體的體積不變，則無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在氣體的密度保持不變的特征，不能判斷是否達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BD；
（5）2NO+O₂?2NO₂由（1）的推斷可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，容器①外面有隔熱套，反應(yīng)放熱則容器內(nèi)溫度升高，平衡逆移，NO物質(zhì)的百分含量增大；容器③有自由移動(dòng)的活塞，容器內(nèi)為恒壓狀態(tài)，而容器②體積不變反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)減小，所以容器③的壓強(qiáng)大于容器②的壓強(qiáng)，所以容器③內(nèi)向正方向進(jìn)行的程度大，NO物質(zhì)的百分含量減小，所以NO物質(zhì)的百分含量由大到小的順序?yàn)棰佗冖�，故答案為：①②③�?

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡的計(jì)算，外界條件對平衡移動(dòng)的影響以及平衡狀態(tài)的判斷，題目難度中等．