Question

11．在2L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）體系中，n（NO）隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.011	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=$\frac{[N{O}_{2}]^{2}}{[NO]^{2}[{O}_{2}]}$．
（2）如圖中表示NO₂的變化的曲線是b．
（3）能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是bc．
a．v（NO₂）=2v（O₂）          b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v_逆 （NO）=2v_正（O₂）      d．容器內(nèi)密度保持不變
（4）某同學(xué)查閱資料得知，該反應(yīng)K_300℃＞K_350℃；25℃時(shí)，生成1mol NO₂，熱量變化為56.4kJ．但是該同學(xué)由于疏忽，忘記注明“+”、“-”．根據(jù)題目信息，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-112.8KJ/mol．
（5）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是c．
a．及時(shí)分離除NO₂氣體          b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O₂的濃度               d．選擇高效催化劑．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$；
（2）根據(jù)表格知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，一氧化氮的物質(zhì)的量減小，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮的物質(zhì)的量逐漸增大，根據(jù)一氧化氮和二氧化氮之間轉(zhuǎn)化關(guān)系式計(jì)算平衡時(shí)二氧化氮的物質(zhì)的量，從而確定曲線；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)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(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（4）25℃時(shí)，生成1mol NO₂，熱量變化為56.4kJ，則生成2mol NO₂，熱量變化為112.8kJ，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素和化學(xué)平衡移動(dòng)影響因素判斷．

解答 解：（1）2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）體系中達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)K=$\frac{[N{O}_{2}]^{2}}{[NO]^{2}[{O}_{2}]}$，故答案為：$\frac{[N{O}_{2}]^{2}}{[NO]^{2}[{O}_{2}]}$；
（2）根據(jù)表格知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，一氧化氮的物質(zhì)的量減小，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮的物質(zhì)的量逐漸增大，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，參加反應(yīng)的n（NO）=（0.020-0.007）mol=0.013mol，根據(jù)二氧化氮和一氧化氮的關(guān)系式知，平衡狀態(tài)時(shí)生成n（NO₂）等于參加反應(yīng)的n（NO），所以為0.013mol，c（NO₂）=$\frac{0.013mol}{2L}$=0.0065mol/L，故選b，
故答案為：b；
（3）a、反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，為正反應(yīng)速率之比，當(dāng)v （NO₂）=2v （O₂）時(shí)，該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b、該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)氣體氣體體積改變的可逆反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，故b正確；
c、不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)到達(dá)平衡，故v_逆（NO）=2v_正（O₂），說(shuō)明到達(dá)平衡，故c正確；
d、根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，混合物質(zhì)量始終不變，容器的體積不變，則容器內(nèi)混合氣體的密度始終不變，所以不能據(jù)此判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤；
故選bc，故答案為：bc；
（4）25℃時(shí)，生成1mol NO₂，熱量變化為56.4kJ，則生成2mol NO₂，熱量變化為112.8kJ，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式為：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-112.8KJ/mol，故答案為：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-112.8KJ/mol；
（5）a．及時(shí)分離除NO₂氣體，濃度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故a錯(cuò)誤；
b．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；
c．增大O₂的濃度，增大反應(yīng)速率，且化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故c正確；
d．選擇高效催化劑，只增大化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡移動(dòng)，故d錯(cuò)誤；
故選c．

點(diǎn)評(píng) 本題考查平衡常數(shù)即影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率、影響化學(xué)平衡的元素與平衡狀態(tài)的判斷等，難度中等，注意平衡狀態(tài)判斷選擇判斷的物理量，應(yīng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．