Question

（ I）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）体系中，n（NO）随时间的交化如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n（NO）/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=______，已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是______反应（填“放热”或“吸热”）；
（2）如图中表示NO₂的变化的曲线是______，用O₂的浓度变化表示从0～2s内该反应的平均速率v=______；
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是______
a． v（NO₂）=2v（O₂）；b．容器内压强保持不变；c．v逆（NO）=2v正（O₂）；d．容器内物质的密度保持不变．
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是______
a．及时分离出NO₂气体；b．适当升高温度；c．增大O₂的浓度；d．选择高效的催化剂．
（ II）用石墨做电极电①稀H₂SO₄  ②K₂SO₄溶液  ③CuCl₂溶液  ④CuSO₄ 溶液 ⑤KOH溶液．
（1）阴阳极都有气体产生，且体积比（相同条件下）为2：1的是______（填序号，下同），其阳极的电极反应式都是______，总反应的化学方程式是______．
（2）阴极．阳极都有气体产生，其中溶液的pH变小的是______，pH变大的是______．
（3）一个电极析出金属，一个电极析出气体，且溶液pH明显减小的是______，其总反应的化学方程式是______．

Answer 1

（Ⅰ）、（1）可逆反应2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的平衡常数k=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

；
平衡常数K（300℃）＞K（350℃），说明温度升高，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故该反应正反应是放热反应．
故答案为：

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

；放热．
（2）NO₂是产物，随反应进行浓度增大，平衡时c（NO₂）为NO浓度的变化量△c（NO），由表中数据可知3s时反应达平衡，平衡是n（NO）=0.007mol，△n（NO）=0.02mol-0.007mol=0.013mol，故c（NO₂）=△c（NO）=

0.13mol

2L

=0.0065mol/L，所以图中表示NO₂变化的曲线是b；
2s内用NO表示的平均反应速率v（NO）=

0.02mol-0.008mol 2L

2s

=3.0×10^-3mol?L^-1?s^-1，速率之比等于化学计量数之比，
所以v（O₂）=

1

2

v（NO）=

1

2

×3.0×10^-3mol?L^-1?s^-1=1.5×10^-3mol?L^-1?s^-1．
故答案为：b；1.5×10^-3mol?L^-1?s^-1；
（3）a、表示同一方向反应速率，v（NO₂）自始至终为v（O₂）的2倍，不能说明达到平衡，故a错误；
b、随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，压强减小，当压强不变，说明反应到达平衡，故b正确；
c、不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，V逆 （NO）：正（O₂）=2：1，即V逆 （NO）=2v正（O₂），故c正确；
d、混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故d错误．
故答案为：bc．
（4）可逆反应2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）正反应是体积减小的放热反应．
a．及时分离出NO₂气体，瞬间逆反应速率减小，正反应速率不变，平衡向正反应进行，随后反应混合物各组分的浓度降低，速率减小，故a错误；
b．升高温度反应速率增大，平衡向吸热反应移动，即平衡向逆反应移动，故b错误；
c．增大O₂的浓度，瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡向正反应进行，随后生成物的浓度增大，逆反应速速率增大，故c正确；
d．加入高效催化剂，同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，故d错误．
故选：c．
（Ⅱ）、（1）由给出电解质溶液可知，阴阳极都有气体产生，且体积比（相同条件下）为2：1的，实质是电解的水生成氧气与氢气，电解质溶液应为：①稀H₂SO₄、②K₂SO₄溶液、⑤KOH溶液．电解池的阳极发生氧化反应，氢氧根在阳极放电，生成氧气与水，阳极电极反应式4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
总反应的化学方程式是2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑．
故答案为：①②⑤；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑．
（2）由给出电解质溶液可知，阴阳极都有气体产生，实质是电解的水生成氧气与氢气，电解质溶液应为：①稀H₂SO₄、②K₂SO₄溶液、⑤KOH溶液．电解后溶液的浓度增大，①稀H₂SO₄电解后溶液的酸性增强，溶液PH值不变，②K₂SO₄溶液是中性溶液，电解后溶液PH值不变，⑤KOH溶液电解后溶液的碱性增强，溶液PH值增大．
故答案为：①；⑤．
（3）一个电极析出金属，一个电极析出气体，且溶液pH明显减小，电解质的是④CuSO₄溶液符合，电解硫酸铜溶液生成铜、氧气与硫酸，总反应的化学方程式为2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
故答案为：④；2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．