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【題目】2 L密閉容器中,800 ℃時反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:

時間(s

0

1

2

3

4

5

nNO/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

反應過程如圖所示,其中只有3條曲線是正確的。請回答:

(1)A點處,v(正)____v(逆) (填大于”“小于等于,下同),A點正反應速率_______B點正反應速率。

(2)圖中表示NO2的變化的曲線是___。用O2表示從02 s內該反應的平均速率v=__。

(3)能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是________ (填字母)。

a.vNO2=2vO2 b.容器內壓強保持不變

c.vNO=2vO2 d.容器內的密度保持不變

(4)能使該反應的反應速率增大的是________(填字母)。

a.及時分離出NO2氣體 b.適當升高溫度

c.減小O2的濃度 d.選擇高效的催化劑

【答案】> > b 0.0015 mol/(L·min) bc bd

【解析】

(1)化學反應正向進行,正反應速率大于逆反應速率;逆向進行,正反應速率小于逆反應速率;

(2)根據一氧化氮的平衡濃度儀器變化濃度計算氧氣的平衡濃度,根據公式v=計算化學反應速率;

(3)根據化學平衡狀態(tài)的特征解答,當反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各物質的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應的進行發(fā)生變化,當該物理量由變化到定值時,說明可逆反應到達平衡狀態(tài);

(4)一般增大反應物的濃度、增大壓強,升高溫度、使用催化劑,化學反應速率加快,以此來解答。

(1)根據反應中,一氧化氮的濃度逐漸減小可知:該反應是正向進行建立平衡的,所以A點正反應速率大于逆反應速率;隨著反應的進行,反應物的濃度減小,反應速率減慢,A點費用正向進行,B點反應達到平衡狀態(tài),所以A點速率大于B點速率;

(2)反應中NO的濃度變化量△c(NO)==0.0065mol/L,所以O2的濃度減小量是0.00375mol/L,根據方程式的系數關系可知NO2濃度變化量△c(NO2)=c(NO)= 0.0065mol/L,所以圖中表示NO2的變化的曲線是b曲線,從02s內用NO濃度變化表示反應速率為v(NO)==0.003mol/(Ls);由于v(NO):v(O2)=2:1,所以v(O2)=v(NO)= 0.0015 mol/(L·min)

(3) b.在任何時刻都存在速率關系v(NO)=2v(O2),所以不能據此判斷正逆反應速率相等,反應不一定平衡,a錯誤;

b.反應在恒容密閉容器內進行,由于反應前后氣體的物質的量不相等,若容器內壓強保持不變,說明氣體的物質的量不變,反應達到平衡狀態(tài),b正確;

c.在任何時刻都存在速率關系v(NO)=2v(O2),若v(NO)=2v(O2),則v(NO)= v(NO),反應處于平衡狀態(tài),c正確;

d.反應前后氣體的質量不變,容器的容積不變,因此無論反應是否處于平衡狀態(tài),容器內的密度保持不變,故不能據此判斷反應處于平衡狀態(tài),d錯誤;

故合理選項是bc;

(4)a.及時分離出NO2氣體,會使物質的濃度降低,因此會降低反應速率,a錯誤;

b.適當升高溫度,物質的內能增加,分子之間的有效碰撞次數增加,反應速率加快,b正確;c.減小O2的濃度,物質單位體積內有效碰撞次數減小,反應速率降低,c錯誤;

d.選擇高效的催化劑可以大大加快反應速率,d正確;

故合理選項是bd。

練習冊系列答案
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