Question

在2 L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)上述反应　　　　(填“是”或“不是”)可逆反应,在第5 s时,NO的转化率为　　　　。

(2)如图中表示NO₂变化曲线的是　　　　。用O₂表示0～2 s内该反应的平均速率v=　　　　。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　。

a.v(NO₂)=2v(O₂)

b.容器内压强保持不变

c.v_逆(NO)=2v_正(O₂)

d.容器内密度保持不变

Answer 1

【解析】(1)反应物NO在3 s后剩余0.007 mol,并且不再变化,说明反应达到了平衡状态,此反应一定是可逆反应。NO的转化率为[(0.020 mol-0.007 mol)÷0.020 mol]×100%=65%。

(2)由平衡体系2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)可知,NO₂为生成物,在0 s时,c(NO₂)=

0 mol·L^-1,随着反应的进行,c(NO₂)逐渐增大,当达到平衡时,c(NO₂)达到最大值。参加反应的NO的物质的量为0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,根据方程式,参加反应的NO的物质的量等于生成的NO₂的物质的量,故平衡时c(NO₂)=0.013 mol÷2 L=0.006 5 mol·L^-1,故表示NO₂变化曲线的为b。0 s～2 s内,v(NO)=

(0.020 mol-0.008 mol)÷2 L÷2 s=0.003 mol·L^-1·s^-1,故v(O₂)=v(NO)=

0.001 5 mol·L^-1·s^-1。

(3)a项中未指明正、逆反应速率,故无法说明该反应是否达到平衡状态;由于该反应是前后气体体积不相等的反应,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,b项正确;c项中说明正、逆反应速率相等,故说明该反应已达到平衡状态;由于气体总质量不变,气体总体积也不变,因此,无论该反应是否达到平衡,容器内密度总保持不变,故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。

答案:(1)是　65%　(2)b　0.001 5 mol·L^-1·s^-1

(3)b、c