Question

【题目】在容积为2 L密闭容器中，保持体系内温度800℃不变，将一定量的NO和O2混合发生反应：2NO＋O22NO2。其中NO的物质的量[n(NO)]随时间的变化如下表：

时间/s	0	10	20	30	40	50
n(NO)/mol	0.2	0.1	0.08	0.07	0.07	0.07

请回答下列问题：

(1)用O2表示达到平衡(假设30 s刚刚达到平衡)时反应速率________，0～10 s与10～20 s的反应速率之比为________。

(2)根据上述数据，能否计算800℃时该反应的平衡常数K________，“能”则计算K，“否”则说明缺少的数据：________。

(3)若升高反应体系的温度，使反应重新达到平衡，此时体系中n(NO)＝n(NO2)，则该反应是________热反应(选填“吸”或“放”)。

(4)在800 ℃时，若缩小容器的体积，达新平衡时n(NO)________(选填“＞”、“＝”或“＜”)0.07 mol，NO的转化率________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

Answer 1

【答案】0.001 1 mol/(L·s) 5∶1 否 因为缺少初始氧气物质的量(或浓度) 放 ＜ 增大

【解析】

本小题考查的是化学反应速率的计算、平衡常数、平衡移动。

（1）30s达到平衡，NO的物质的量减少0.2mol-0.07mol=0.13mol，v(NO)= ；反应速率之比等于化学计量数之比，则v(O2)=0.0022mol/(L·s)×1/2=0.0011 mol/(L·s)，相同时间段内，体积相同的容器，则物质的量的变化量之比等于反应速率之比，可知0～10 s与10～20 s的反应速率之比为（0.2-0.1）：（0.1-0.08）=5:1；

（2）缺少加入的氧气的量，不能确定平衡时体系中氧气的浓度，故不能计算该反应的平衡常数；

（3）根据氮原子守恒，当体系中n(NO)＝n(NO2)=0.1mol，升高温度，NO的量增加，说明平衡向逆反应方向移动，说明正反应为放热反应；

（4）在800 ℃时，若缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，新平衡时n(NO)小于0.07 mol。据此解答。

（1）30s达到平衡，NO的物质的量减少0.2mol-0.07mol=0.13mol，v(NO)= ；反应速率之比等于化学计量数之比，则v(O2)=0.0022mol/(L·s)×1/2=0.0011 mol/(L·s)，相同时间段内，体积相同的容器，则物质的量的变化量之比等于反应速率之比，可知0～10 s与10～20 s的反应速率之比为（0.2-0.1）：（0.1-0.08）=5:1。本小题答案为：0.001 1 mol/(L·s)； 5∶1。

（2）缺少加入的氧气的量，不能确定平衡时体系中氧气的浓度，故不能计算该反应的平衡常数。本小题答案为：否；因为缺少初始氧气物质的量(或浓度)。

（3）根据氮原子守恒，当体系中n(NO)＝n(NO2)=0.1mol，升高温度，NO的量增加，说明平衡向逆反应方向移动，说明正反应为放热反应。本小题答案为：放。

（4）在800 ℃时，若缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，新平衡时n(NO)小于0.07 mol。本小题答案为：＜；增大。