Question

17．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）该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；NO的平衡转化率为K=65%．
（2）0～2s内用O₂来表示的化学反应速率为v（O₂）=1.1×10^-3mol•L^-1•s^-1．
（3）已知：K_300℃＞K_350℃，则该反应是放热反应．
（4）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
（5）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是C．
A．及时分离出NO₂气体     B．适当升高温度  C．增大O₂的浓度          D．选择高效催化剂．

Answer 1

分析 （1）平衡常数表达式等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积；根据平衡转化率K=$\frac{转化了的}{原来的}×100%$来计算；
（2）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）温度低，化学平衡常数大，则正反应放热；
（4）反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各成分含量保持不变，反应过程中“变量不变”是分析的依据；
（5）A．及时分离出NO₂气体，NO₂的浓度减小，据此分析反应速率和平衡的变化；
B．适当升高温度，反应速率加快，正反应放热，据此分析平衡的移动方向；
C．增大O₂的浓度，反应速率加快，平衡右移；          
D．催化剂不能使平衡移动．

解答 解：（1）平衡常数表达式等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积，K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；
平衡转化率K=$\frac{转化了的}{原来的}×100%$=$\frac{0.02mol-0.007mol}{0.02mol}×100%$=65%，
故答案为：K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；65%；
（2）2s内用NO表示的平均反应速率v（NO）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.02mol-0.007mol}{2L}}{3s}$=2.2×10^-3mol•L^-1•s^-1，速率之比等于化学计量数之比，所以v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=$\frac{1}{2}$×2.2×10^-3mol•L^-1•s^-1=1.1×10^-3mol•L^-1•s^-1，故答案为：1.1×10^-3mol•L^-1•s^-1
（3）温度低，化学平衡常数大，即降低温度，平衡右移，则正反应放热，故答案为：放；
（4）A．v（SO₃）=2v（O₂），只是表示了正反应速率之比，无法判断正逆反应速率是否相等，故A错误；
B．反应前后气体体积不同，压强不变说明正逆反应速率相等，各组分浓度不变，故B正确；
C．v_逆（NO）=2v_正（O₂）时，说明一氧化氮正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D．恒容容器，反应物生成物都是气体质量不变，所以密度不变不一定平衡，故D错误；
故选：BC；
（5）2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，采取下列措施，其中能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动；
A．及时分离除NO₂气体，减少生成物浓度，平衡正向进行，但反应速率减小，故A错误；
B．升高温度，平衡逆向移动，故B错误；
C．增大O₂的浓度，化学反应速率加快，平衡正向移动，故C正确；
D．选择高效催化剂，化学反应速率加快，平衡不移动，故D错误，
故答案为：C．

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、化学反应速率和化学平衡的影响因素、平衡常数的计算，难度中等．要注意把握平衡状态的特征．