Question

【題目】某條件下，在 2L 密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)。若反應(yīng)在三種不同條件下進(jìn) 行，其中實(shí)驗(yàn) I、II 都在 800℃，實(shí)驗(yàn) III 在 850℃，NO、O2 的起始濃度都為 0 mol/L，NO2 的濃度（mol·L-1） 隨時(shí)間（min）的變化如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

(1)對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、II和III，得出的下列結(jié)論中正確的是___________。

A.實(shí)驗(yàn)II和實(shí)驗(yàn)I相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：反應(yīng)容器的體積縮小了

B.實(shí)驗(yàn)II和實(shí)驗(yàn)I相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：使用效率更高的催化劑

C.實(shí)驗(yàn)I條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)大于實(shí)驗(yàn)III條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)

D.對(duì)比實(shí)驗(yàn)I和III可知，該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

(2)若實(shí)驗(yàn)I中NO2的起始濃度改為2.0mol·L-1，其它條件不變，則達(dá)到平衡時(shí)所需用的時(shí)間________40min（填“大于”、“等于”或“小于”），NO2的轉(zhuǎn)化率將____（填“增大”、“減小”或“不變”）。

(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是___________，若實(shí)驗(yàn)I達(dá)平衡后，再向密閉容器中通入2mol由物質(zhì)的量之比為1:1組成的NO2與NO混合氣體（保持溫度不變），則平衡將___________（填“向左”、“向右”或“不”）移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)，NO2的物質(zhì)的量濃度為_________mol·L-1。

(4)若改變外界條件，使該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值變大，下列說法正確的是_______。

A. 一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) B. 在平衡移動(dòng)時(shí)，正反應(yīng)速率先增大后減小

C. 一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D. 在平衡移動(dòng)時(shí)，逆反應(yīng)速率先增大后減小

Answer 1

【答案】BD 小于 減小 不 1.0 AB

【解析】

(1)A.實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)I相比，反應(yīng)都從濃度為1.0mol/LNO2的分解開始建立平衡，溫度相同，平衡時(shí)NO2的濃度相同，到達(dá)平衡的時(shí)間實(shí)驗(yàn)Ⅱ比實(shí)驗(yàn)I少，即條件改變只加快反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，反應(yīng)前后為氣體體積減小的反應(yīng)，故只能是實(shí)驗(yàn)Ⅱ使用催化劑，故A錯(cuò)誤，

B. 由A分析可知，實(shí)驗(yàn)Ⅱ使用催化劑，故B正確；

C. 對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ，實(shí)驗(yàn)Ⅲ溫度升高，平衡時(shí)二氧化氮的濃度減少，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，所以實(shí)驗(yàn)Ⅲ平衡常數(shù)更大，故C錯(cuò)誤；

D. 對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ，實(shí)驗(yàn)Ⅲ溫度升高，平衡時(shí)二氧化氮的濃度減少，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故D正確；

故答案為：BD；

(2)實(shí)驗(yàn) I 中 NO2 的起始濃度改為 2.0mol·L1，其它條件不變，濃度增大，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)加快，縮短到達(dá)平衡時(shí)間，達(dá)到平衡時(shí)所需用的時(shí)間小于40min；增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2轉(zhuǎn)化率減小；

故答案為：小于；減��；

(3)化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積的比值，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；

實(shí)驗(yàn)Ⅰ中達(dá)平衡后，c(NO2)=0.5mol/L，

2NO2(g)2NO(g)+O2(g)

開始(mol/L):1 0 0

變化(mol/L):0.5 0.5 0.25

平衡(mol/L):0.5 0.5 0.25

平衡常數(shù)K==0.25，

再通入2mol由物質(zhì)的量之比為1:1組成的NO2與NO混合氣體(保持溫度不變)，此時(shí)為c(NO2)=0.5mol/L+=1mol/L，c(NO)=0.5mol/L+=1mol/L，c(O2)=0.25mol/L，

濃度商為Qc==0.25，等于平衡常數(shù)，所以平衡不移動(dòng)；NO2的物質(zhì)的量濃度為 1mol/L，

故答案為：；不；1.0；

(4)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，△H>0，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫，平衡右移，K增大，v(正)、v(逆)均增大，隨著反應(yīng)進(jìn)行v(正)逐漸減小、v(逆)逐漸增大，最終達(dá)到新平衡，A、B正確，

故答案為：AB。