Question

19．在2L密閉容器內(nèi)，80℃時反應：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），反應體系中，n（NO）隨時間t的變化如表

時間t（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）上述反應是（填“是”或不是）可逆反應，在第5s時，NO的轉化率為65%．
（2）如圖表示NO₂變化曲線的是b．（填字母）．用O₂表示從0～2s內(nèi)該反應的平均速率v=0.0015mol•L^-1•S^-1．  
（3）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是bc．
a．v（NO₂）=2v（O₂）       b．容器內(nèi)壓強保持不變
c．v（NO）_逆=2v（O₂）_正d．容器內(nèi)密度保持不變
（4）能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是c．
a．及時分離出NO₂氣體  b．適當升高溫度         c．增大O₂的濃度
d．選擇高效催化劑       e．等溫等容時，充入氦氣     f．等溫等壓時充入氦氣
（5）若將2molNO和1molO₂充入兩個密閉容器中，保持一定溫度進行反應：
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），在恒壓條件下達到平衡時生成amolNO₂，在恒容條件下達到平衡時生成bmolNO₂，則a與b的關系是：a＞b（填“＞”、”＜“或”=”）
（6）如果按物質(zhì)的量之比為2：1充入NO和O₂的混合氣體，則達到平衡時NO與O₂的轉化率之比為1：1．

Answer 1

分析 （1）圖象可知3分鐘后各物質(zhì)的濃度不隨時間改變；在第5s時，NO的轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（2）根據(jù)表格知，隨著反應的進行，去一氧化氮的物質(zhì)的量減小，則平衡向正反應方向移動，二氧化氮的物質(zhì)的量逐漸增大，根據(jù)一氧化氮和二氧化氮之間轉化關系式計算平衡時二氧化氮的物質(zhì)的量，從而確定曲線；先計算一氧化氮的反應速率，再根據(jù)同一化學反應中同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比計算氧氣的反應速率；
（3）當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變；
（4）為使該反應的反應速率增大，可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應物濃度等方法，再結合平衡移動原理分析解答；
（5）在恒壓條件下反應進行過程中壓強增大，和恒容條件下比較，相當正向于在恒容條件下達到平衡后加壓平衡正向進行；
（6）如果按物質(zhì)的量之比為2：1充入NO和O₂的混合氣體，2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），反應之比等于2：1，則達到平衡時NO與O₂的轉化率相同．

解答 解：（1）圖表中NO濃度在3min 后不隨時間改變，說明反應達到平衡狀態(tài)，反應為可逆反應，在第5s時，NO的轉化率=$\frac{0.02mol-0.007mol}{0.02mol}$×100%=65%，
故答案為：是；65%；
（2）根據(jù)表格知，隨著反應的進行，一氧化氮的物質(zhì)的量減小，則平衡向正反應方向移動，二氧化氮的物質(zhì)的量逐漸增大，當反應達到平衡狀態(tài)時，參加反應的n（NO）=（0.020-0.007）mol=0.013mol，根據(jù)二氧化氮和一氧化氮的關系式知，平衡狀態(tài)時生成n（NO₂）等于參加反應的n（NO），所以為0.013mol，c（NO₂）=$\frac{0.013mol}{2L}$，故選b；
0～2s時，v（NO）=$\frac{\frac{0.020mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=0.003mol/（L．s），同一化學反應中同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比，所以v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=0.0015mol•L^-1•S^-1，
故答案為：b；0.0015mol•L^-1•S^-1；
（3）a、當v （NO₂）=2v （O₂）時，該反應不一定達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b、該反應是一個反應氣體氣體體積改變的可逆反應，當達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度不變，則容器內(nèi)壓強保持不變，故b正確；
c、v_逆（NO）：v_正（O₂）=2：1時，該反應達到平衡狀態(tài)，所以當v_逆（NO）=2v_正（O₂），該反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d、根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，混合物質(zhì)量始終不變，容器的體積不變，則容器內(nèi)混合氣體的密度始終不變，所以不能據(jù)此判斷是否達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故答案為：bc；
（4）a．及時分離除NO₂氣體平衡向右移動，但反應速率減小，故a錯誤；
b．適當升高溫度，反應速率增大但平衡向逆反應方向移動，故b錯誤；
c．增大O₂的濃度反應速率增大，且該反應向正反應方向移動，故c正確；
d．選擇高效催化劑能增大反應速率，但平衡不移動，故d錯誤；
e．等溫等容時，充入氦氣，總壓增大，分壓不變，平衡不變，故e錯誤；
f．等溫等壓時充入氦氣，體積增大壓強減小，反應速率減小，平衡逆向進行，故f錯誤；
故選c．
故答案為：c；
（5）若將2molNO和1molO₂充入兩個密閉容器中，保持一定溫度進行反應：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），在恒壓條件下達到平衡時生成amolNO₂，在恒容條件下達到平衡時生成bmolNO₂，在恒壓條件下反應進行過程中壓強增大，和恒容條件下比較，相當正向于在恒容條件下達到平衡后加壓平衡正向進行，則a與b的關系是：a＞b，
故答案為：＞；
（6）按物質(zhì)的量之比為2：1充入NO和O₂的混合氣體，2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），反應之比等于2：1，反應物起始量和消耗量之比相同為2：1，轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%，則達到平衡時NO與O₂的轉化率相同，達到平衡時NO與O₂的轉化率之比1：1，
故答案為：1：1．

點評 本題考查了圖象變化分析判斷、化學平衡狀態(tài)的判斷、化學反應速率的計算、化學平衡影響因素分析、轉化率計算等知識點，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$、v（正）=v（逆）來分析解答即可，題目難度中等．