Question

【題目】在A、B兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO22NO +O2反應(yīng)過(guò)程中NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的狀況如圖所示。

(1)若A容器的體積為5 L，反應(yīng)經(jīng)6 min達(dá)到平衡狀態(tài)。0~6 min內(nèi)用O2濃度變化表示的反應(yīng)速率為___________________。

(2)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式：______________________。

(3)說(shuō)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

(4)若A、B兩容器中只有一個(gè)反應(yīng)條件不同(溫度)，比較下列物理量。(填“>”、“=”或“<”)

溫度	反應(yīng)速率	反應(yīng)的平衡常數(shù)	反應(yīng)的熱效應(yīng)(△H)
TA____TB	vA____vB	KA____KB	△H ____0

(5)任寫兩種能提高二氧化氮轉(zhuǎn)化率的措施_________________、___________________。

Answer 1

【答案】0.002 mol/(Lmin) K= ac ＜ ＜ ＜ ＞ 升高溫度 增大壓強(qiáng)

【解析】

(1)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)而計(jì)算O2的反應(yīng)速率；

(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)物的濃度冪之積書(shū)寫平衡常數(shù)表達(dá)式；

(3)達(dá)到平衡時(shí)存在“等”、“定”的特征，由此判斷平衡狀態(tài)；

(4)根據(jù)圖像，B先達(dá)到平衡狀態(tài)，說(shuō)明B的反應(yīng)速率大，據(jù)此分析判斷反應(yīng)速率、溫度、平衡常數(shù)的變化；

(5)要提高二氧化氮轉(zhuǎn)化率，需要平衡正向移動(dòng)，結(jié)合方程式分析判斷。

(1)根據(jù)圖象可知，A容器中，平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量為0.18mol，則反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量為0.12mol，生成O2的物質(zhì)的量為0.06mol，則VO2==0.002 mol/(Lmin)，故答案為：0.002 mol/(Lmin)；

(2)2NO22NO +O2的平衡常數(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=，故答案為：K=；

(3)a．V正(NO2)=V逆(NO)，說(shuō)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)，不能說(shuō)明濃度是否變化，不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；c．氣體的質(zhì)量始終不變，但物質(zhì)的量發(fā)生變化，當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變，說(shuō)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(wú)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：ac；

(4)若A、B兩容器中只有一個(gè)反應(yīng)條件不同(溫度)，根據(jù)圖像，B先達(dá)到平衡狀態(tài)，說(shuō)明B的反應(yīng)速率大，即vA＜vB，因此TA＜TB；B平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量小于A平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量，說(shuō)明升高溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，即KA＜KB，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，故答案為：＜；＜；＜；＞；

(5)要提高二氧化氮轉(zhuǎn)化率，需要平衡正向移動(dòng)，可以采取的措施有：升高溫度、增大壓強(qiáng)等，故答案為：升高溫度；增大壓強(qiáng)。