Question

（2011?湖北模擬）在800℃時(shí)，在2L密閉容器中將一定量的NO和O₂混合發(fā)生反應(yīng)2NO+O₂?2NO₂，n（NO）隨時(shí)間的變化如下表：

時(shí)間/s	0	10	20	30	40	50
n（NO）/mol	0.2	0.1	0.08	0.07	0.07	0.07

請(qǐng)回答下列問題：
（1）用O₂表示從0～20s內(nèi)該反應(yīng)的速率為

0.0015mol/（L．S）

；達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為

65%

．
（2）若升溫到850℃，平衡后n（NO）=n（NO₂），則該反應(yīng)是

放

熱反應(yīng)（填：“吸”、“放”）
（3）下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是

AED

．
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變                       B．容器內(nèi)氣體密度不變
C．n（NO）=n（NO₂）                     D．容器內(nèi)氣體顏色不變
E．容器內(nèi)混合氣體的平均分子量不變       F．v（NO₂）=2v（O₂）
（4）若改變某一條件，達(dá)新平衡時(shí)n（NO）=0.06mol，下列說法正確的是

CD

．
A．平衡一定正向移動(dòng)
B．可能是向容器中加入了一定量的NO氣體
C．NO的轉(zhuǎn)化率一定增大
D．可能是縮小了容器的體積
（5）假設(shè)在一定條件下0.2molNO氣體與氧氣反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得放出熱量akJ，此時(shí)NO轉(zhuǎn)化率為80%，寫出在此條件下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

2NO（g）+O_2（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：由表中數(shù)據(jù)可知，開始NO的物質(zhì)的量為0.2mol，30s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，平衡時(shí)NO的物質(zhì)的量為0.07mol．
（1）根據(jù)方程式計(jì)算出參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量，根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算n（O₂）．
根據(jù)平衡時(shí)NO的物質(zhì)的量，求出參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量，根據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義計(jì)算平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率．
（2）升溫到850℃，平衡后n（NO）=n（NO₂），根據(jù)N原子守恒可知n（NO）=n（NO₂）=0.1mol，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)進(jìn)行．
（3）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡，正逆速率相等（同種物質(zhì)表示速率）或正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比（不同物質(zhì)表示速率），各組分的濃度、物質(zhì)的量、含量保持不變，以及由此衍生的其它一些物理量不變，據(jù)此分析．
（4）改變某一條件，達(dá)新平衡時(shí)n（NO）=0.06mol，說明平衡向正反應(yīng)移動(dòng)或移去部分NO，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行．
（5）由題意可知轉(zhuǎn)化的NO為0.16mol，放出的熱量為akJ，所以2molNO反應(yīng)放出的熱量為12.5aKJ，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式，注意物質(zhì)狀態(tài)，△H的符號(hào)、數(shù)值、單位．

解答：解：（1）根據(jù)方程式2NO+O₂2NO₂，可知參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為

1

2

×（0.2-0.08）mol=0.06mol；
所以20s內(nèi)，以O(shè)₂表示的反應(yīng)速率為v=

△c

△t

=

0.06mol 2L

20s

=0.0015mol/L．s；
由表中數(shù)據(jù)可知，開始NO的物質(zhì)的量為0.2mol，30s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，平衡時(shí)NO的物質(zhì)的量為0.07mol．
參加反應(yīng)NO的物質(zhì)的量為0.2mol-0.07mol=0.13mol，
達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為

0.13mol

0.2mol

×100%=65%．
故答案為：0.0015mol/（L．S）；65%．
（2）升溫到850℃，平衡后n（NO）=n（NO₂），根據(jù)N原子守恒可知n（NO）=n（NO₂）=0.1mol，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)進(jìn)行，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)．
故答案為：放．
（3）A、恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體體積減小，所以隨反應(yīng)進(jìn)行壓強(qiáng)減小，當(dāng)壓強(qiáng)不變，說明到達(dá)平衡，故A正確；
B、反應(yīng)混合物都為氣體，總質(zhì)量不變，體積不變，密度自始至終不變，故B錯(cuò)誤；
C、一定條件下達(dá)平衡時(shí)n（NO）=n（NO₂）可能相等，條件不同n（NO）=n（NO₂）反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D、有顏色氣體為二氧化氮，顏色不變，說明二氧化氮的濃度不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故D正確；
E、混合氣體總的質(zhì)量不變，總的物質(zhì)的量隨反應(yīng)進(jìn)行減小，平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故E正確；
F、自反應(yīng)開始v（NO₂）為v（O₂）的2倍，所以v（NO₂）=2v（O₂），不能說明達(dá)平衡，故F錯(cuò)誤．
故選：ADE
（4）A．移去部分NO，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；
B．加入了一定量的NO氣體，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，移動(dòng)的目的是減小NO增大趨勢(shì)，但平衡時(shí)物質(zhì)的量比原來多，故B錯(cuò)誤；C．改變某一條件，達(dá)新平衡時(shí)n（NO）=0.06mol，比原平衡小，若平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，此時(shí)改變條件不可能是增大NO的物質(zhì)的量，若一定量的NO氣體，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，移動(dòng)的目的是減小NO增大趨勢(shì)，但平衡時(shí)物質(zhì)的量比原來多，NO的轉(zhuǎn)化率一定增大．
若移去部分NO，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，可等效為開始加入的NO少些，氧氣不變，與原平衡相比，NO轉(zhuǎn)化率增大．故C正確．
D．小了容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，NO的物質(zhì)的量減少，故D正確．
故選：CD
（5）轉(zhuǎn)化的NO的物質(zhì)的量為2mol×80%=0.16mol，放出的熱量為akJ，所以2molNO反應(yīng)放出的熱量為

2mol

0.16mol

×akJ=12.5aKJ，所以熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO （g）+O_2（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^-1．
故答案為：2NO （g）+O_2（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：考查反應(yīng)速率、平衡移動(dòng)、平衡狀態(tài)判斷，熱化學(xué)方程式等，旨在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握理解，難度中等，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握．