Question

（8分）（1）20世紀30年代，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態(tài)理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。如圖是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中的能量變化示意圖，說明這個反應是       （填“吸熱”或“放熱”）反應，NO₂和CO的總能量     （填“＞”、“＜”或“＝”）CO₂和NO的總能量。

（2）在某體積為2L的密閉容器中充入0.5mol NO₂和1mol CO，在一定條件下發(fā)生反應：
NO₂+COCO₂+NO，2 min時，測得容器中NO的物質(zhì)的量為0.2 mol ，則：
①該段時間內(nèi)，用CO₂表示的平均反應速為            。
②假設此反應在5 min時達到平衡，則此時容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為        。
③下列事實能夠說明上述反應在該條件下已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是          

A．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量保持變	B．NO2的物質(zhì)的量濃度不再改變
C．容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變	D．NO2的消耗速率與CO2的消耗速率相等

E．容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量保持不變

Answer 1

（8分）（1）放熱（1分）、＞(1分)、0.05mol/(L·min)(2分)、1.5mol（2分）、BD（2分）

試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，所以反應是放熱反應，因此NO₂和CO的總能量＞CO₂和NO的總能量。
（2）①容器中NO的物質(zhì)的量為0.2 mol，則根據(jù)方程式可知，生成CO₂的物質(zhì)的量也是0.2mol，所以該段時間內(nèi)，用CO₂表示的平均反應速為0.05mol/(L·min)。
根據(jù)化學方程式可知，反應前后氣體的體積是不變的，所以反應后氣體的總的物質(zhì)的量仍然是0.5mol＋1mol＝1.5mol。
③在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，所以選項B正確；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量是不變的，所以A不正確；根據(jù)方程式可知，反應前后氣體的體積是不變的，所以容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量保持不變，則E不能說明；混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，在反應過程中質(zhì)量和氣體的物質(zhì)的量是不變的，C不能說明；D中反應速率的方向相反，且滿足速率之比是相應的化學計量數(shù)之比，正確，所以正確的答案選BD。
點評：判斷化學平衡狀態(tài)的標志有：(1)任何情況下均可作為標志的：①υ_正=υ_逆(同一種物質(zhì))；②各組分含量(百分含量、物質(zhì)的量、質(zhì)量)不隨時間變化；③某反應物的消耗(生成)速率、某生成物的消耗(生成)速率=化學計量數(shù)之比；(2)在一定條件下可作為標志的是：①對于有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應體系，顏色不再變化；②對于有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的可逆反應體系，若反應前后氣體的系數(shù)和相等，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量M和反應總壓P不變(恒溫恒容)；③對于恒溫絕熱體系，體系的溫度不在變化；(3)不能作為判斷標志的是：①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或濃度變化或反應速率之比=化學計量數(shù)之比 (任何情況下均適用)；②有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的反應，若反應前后氣體的系數(shù)和相等，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量M和反應總壓P不變(恒溫恒容)。