Question

10．T℃時，向2L恒容密閉容器中充入1mol NO₂與2mol SO₂發(fā)生如下反應：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol^-1．
（1）下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是b．
a．體系壓強保持不變
b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變
d．每消耗n mol SO₃的同時生成n mol NO₂
（2）反應進行到20s 時，測得反應速率v（NO）=0.005mol•L^-1•s^-1，則消耗的NO₂為0.2mol．
（3）下列措施能使反應加快的是bc（僅改變一個條件）
a．降低溫度         b．縮小容積       c．使用效率更高的催化劑
（4）若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），則到達平衡所需時間將b．
a．延長            b．縮短            c．不變             d．無法確定．

Answer 1

分析 （1）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量及由此引起的一系列物理量不變；
（2）同一可逆反應同一時間段內(nèi)各物質(zhì)的反應速率之比等于計量數(shù)之比，據(jù)此計算二氧化氮反應速率，再根據(jù)n=vtV計算二氧化氮物質(zhì)的量；
（3）該反應是一個反應前后氣體計量數(shù)之和不變的放熱反應，升高溫度、加入催化劑、增大壓強都增大反應速率；
（4）若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），該反應的正反應是放熱反應，所以相當于升高溫度，反應速率加快．

解答 解：（1）a．該反應是一個反應前后氣體計量數(shù)之和不變的可逆反應，所以壓強始終不變，所以體系壓強保持不變不能說明該反應達到平衡狀態(tài)，故錯誤；                     
b．混合氣體顏色保持不變，說明各物質(zhì)濃度不變，所以該反應達到平衡狀態(tài)，故正確；
c．SO₃和NO的體積比保持不變時該反應可能達到平衡狀態(tài)也可能沒有達到平衡狀態(tài)，與反應物初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；           
d．無論該反應是否達到平衡狀態(tài)，都存在每消耗n mol SO₃的同時生成n mol NO₂，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選b；
（2）同一可逆反應同一時間段內(nèi)各物質(zhì)的反應速率之比等于計量數(shù)之比，v（NO₂）=v（NO）=0.005mol•L^-1•s^-1，則參加反應的n（NO）=vtV=0.005mol•L^-1•s^-1×20s×2L=0.2mol，
故答案為：0.2；
（3）該反應是一個反應前后氣體計量數(shù)之和不變的放熱反應，升高溫度、加入催化劑、增大壓強都增大反應速率，降低溫度反應速率降低，故選bc；
（4）若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），該反應的正反應是放熱反應，所以相當于升高溫度，反應速率加快，則縮短反應達到平衡時間，故選b．

點評 本題考查化學平衡狀態(tài)判斷、反應速率有關計算、化學平衡影響因素、反應速率影響因素等知識點，側(cè)重考查學生分析判斷能力，注意：只有反應前后改變的物理量才能作為平衡狀態(tài)判斷依據(jù)，易錯點是（4）題，相當于升高溫度．