Question

10．T℃时，向2L恒容密闭容器中充入1mol NO₂与2mol SO₂发生如下反应：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol^-1．
（1）下列能说明该反应达到平衡状态的是b．
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变
d．每消耗n mol SO₃的同时生成n mol NO₂
（2）反应进行到20s 时，测得反应速率v（NO）=0.005mol•L^-1•s^-1，则消耗的NO₂为0.2mol．
（3）下列措施能使反应加快的是bc（仅改变一个条件）
a．降低温度         b．缩小容积       c．使用效率更高的催化剂
（4）若上述容器为绝热容器（与外界无热交换），则到达平衡所需时间将b．
a．延长            b．缩短            c．不变             d．无法确定．

Answer 1

分析 （1）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量及由此引起的一系列物理量不变；
（2）同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比，据此计算二氧化氮反应速率，再根据n=vtV计算二氧化氮物质的量；
（3）该反应是一个反应前后气体计量数之和不变的放热反应，升高温度、加入催化剂、增大压强都增大反应速率；
（4）若上述容器为绝热容器（与外界无热交换），该反应的正反应是放热反应，所以相当于升高温度，反应速率加快．

解答 解：（1）a．该反应是一个反应前后气体计量数之和不变的可逆反应，所以压强始终不变，所以体系压强保持不变不能说明该反应达到平衡状态，故错误；                     
b．混合气体颜色保持不变，说明各物质浓度不变，所以该反应达到平衡状态，故正确；
c．SO₃和NO的体积比保持不变时该反应可能达到平衡状态也可能没有达到平衡状态，与反应物初始浓度及转化率有关，所以不能据此判断平衡状态，故错误；           
d．无论该反应是否达到平衡状态，都存在每消耗n mol SO₃的同时生成n mol NO₂，所以不能据此判断平衡状态，故错误；
故选b；
（2）同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比，v（NO₂）=v（NO）=0.005mol•L^-1•s^-1，则参加反应的n（NO）=vtV=0.005mol•L^-1•s^-1×20s×2L=0.2mol，
故答案为：0.2；
（3）该反应是一个反应前后气体计量数之和不变的放热反应，升高温度、加入催化剂、增大压强都增大反应速率，降低温度反应速率降低，故选bc；
（4）若上述容器为绝热容器（与外界无热交换），该反应的正反应是放热反应，所以相当于升高温度，反应速率加快，则缩短反应达到平衡时间，故选b．

点评 本题考查化学平衡状态判断、反应速率有关计算、化学平衡影响因素、反应速率影响因素等知识点，侧重考查学生分析判断能力，注意：只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断依据，易错点是（4）题，相当于升高温度．