Question

在2 L密闭容器中，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）A点处，v(正)________v(逆)，A点正反应速率________B点正反应速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空)。
（2）如图中表示NO₂的变化的曲线是________。用O₂表示从0～2 s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．容器内的密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大的是________。
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

Answer 1

（1）大于　大于　（2）b　1.5×10^－3mol/(L·s)   （3）bc　（4）bcd

解析试题分析：（1）NO是反应物，起始浓度是0.020mol÷2L＝0.010mol/L，所以曲线c表示NO的浓度变化曲线。A点NO的浓度继续降低，没有达到平衡状态，反应仍然是向正反应方向进行的，正反应速率大于逆反应速率，所以A点正反应速率大于B点正反应速率。
（2）NO₂是生成物，在反应过程中浓度是增大的。由表中数据可知，平衡时c（NO）=0.007mol/L÷2L＝0.0035mol/L。曲线b平衡时的浓度为0.0035mol/L，根据反应方程式中的化学计量数可知，曲线b表示NO₂的浓度变化曲线。反应进行到2s是，NO浓度减少了0.010mol/L－0.004mol/L＝0.006mol/L，所以氧气的浓度变化量是0.003mol/L，则氧气的反应速率是0.0030mol/L÷2s＝1.5×10^－3mol/(L·s)。
（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。a．始终都存在v（NO₂）＝2v（O₂）关系，故不能说明到达平衡，故a错误；b．随反应进行气体的物质的量减小，压强逐渐减小，因此容器内压强保持不变时，可以说明到达平衡，故b正确；c．不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，故v_逆（NO）=2v_正（O₂），可以说明到达平衡，故c正确；d．反应混合气体的质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，故容器内物质的密度保持不变，不能说明到达平衡，故d错误，答案选bc。
（4）a．及时分离出NO₂气体，平衡向正反应移动，但反应速率降低，故a错误；b．适当升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应移动，故b正确；c．增大O₂的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，故c正确；d．选择高效的催化剂，增大反应速率，不影响平衡移动，故d正确，答案选bcd。
考点：考查平衡状态的判断、反应速率的计算以及外界条件对反应速率的影响等
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题贴近高考，基础性强，侧重对学生能力的培养，有利于调动学生的学习兴趣，有助于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。难点是平衡状态的判断，答题时应注意平衡状态判断选择判断的物理量，应随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。