Question

13．在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：

时间（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.01	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是0.0035mol/L；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是放热（填“放热”或“吸热”）反应．
（2）如图中表示NO₂的变化的曲线是b．用O₂表示从0～2s内该反应的平均速率v=0.0015mol/（L•s）．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是bc．
a．v（NO₂）=2v（O₂）　　　　　b．容器内压强保持不变
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）      d．容器内密度保持不变．

Answer 1

分析 （1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量是0.007mol，由于容器的容积是2 L，根据c=$\frac{n}{V}$计算NO平衡浓度；
升高温度，NO的浓度增大，说明升高温度，平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
（2）在反应开始时c（NO）=0.01mol/L，在平衡时c（NO）=0.003 5 mol/L，△c（NO）=0.0065mol/L，根据反应方程式可知△c（NO₂）=△c（NO）；
根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（NO），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（O₂）；
（3）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．

解答 解：（1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量是0.007mol，由于容器的容积是2 L，NO平衡浓度为$\frac{0.007mol}{2L}$=0.0035mol/L；
升高温度，NO的浓度增大，说明升高温度，平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应是放热反应，
故答案为：0.0035mol/L；放热；
（2）在反应开始时c（NO）=0.01mol/L，在平衡时c（NO）=0.003 5 mol/L，△c（NO）=0.0065mol/L，根据反应方程式可知△c（NO₂）=△c（NO）=0.0065mol/L，故表示NO₂的变化的曲线是b；
0～2s内v（NO）=$\frac{\frac{（0.02-0.008）mol}{2L}}{2s}$=0.003mol/（L•s），速率之比等于化学计量数之比，v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=0.0015mol/（L•s），
故答案为：b；0.0015mol/（L•s）；
（3）a．若反应达到平衡，则v（NO₂）_正=2v（O₂）_逆，现在速率的正、逆为指明，因此不能判断反应是否达到平衡，故a错误；
b．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若容器内压强保持不变，则反应达到平衡，故b正确；
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂），则NO、O₂的浓度不变，反应达到平衡，故c正确；
d．因为反应是在体积固定的容器内进行的，无论反应是否发生，也无论反应是否达到平衡，容器内气体的密度都不变，因此不能作为判断平衡的标志，故d错误，
故选：bc．

点评 本题考查化学平衡计算、化学反应速率计算、化学平衡状态的判断、外界条件对化学平衡移动的影响的知识，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．