Question

9．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）如图表示NO₂的变化的曲线是b．用O₂表示从0～2s内该反应的平均速率v=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．NO的转化率为65%
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是bc（填字母序号，下同）．
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
（3）为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是bc
a．及时分离出NO₂气体   b．适当升高温度   c．增大O₂的浓度    d．充入Ar气．

Answer 1

分析 （1）根据方程式知，二氧化氮是生成物，在达到平衡状态前，二氧化氮浓度增大，开始时c（NO）=$\frac{0.020mol}{2L}$=0.010mol/L，则c是NO变化曲线，二氧化氮和NO的计量数相等，所以其浓度变化相同，达到平衡状态时，△c（NO）=$\frac{0.020-0.007}{2}$mol/L=0.0065mol/L；
先计算NO平均化学反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气平均反应速率；
NO的转化率=$\frac{参加反应的NO的物质的量}{NO的总物质的量}×100%$；
（2）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，且反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量等一系列物理量都不变；
（3）增大反应物浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂等方法都能增大反应速率．

解答 解：（1）根据方程式知，二氧化氮是生成物，在达到平衡状态前，二氧化氮浓度增大，开始时c（NO）=$\frac{0.020mol}{2L}$=0.010mol/L，则c是NO变化曲线，二氧化氮和NO的计量数相等，所以其浓度变化相同，达到平衡状态时，△c（NO）=$\frac{0.020-0.007}{2}$mol/L=0.0065mol/L，则二氧化氮变化曲线是b；
v（NO）=$\frac{\frac{0.020-0.008}{2}}{2}$mol/（L．s）=0.003mol/L，同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，则氧气的平均反应速率为1.5×10^-3 mol•L^-1•s^-1，NO的转化率=$\frac{参加反应的NO的物质的量}{NO的总物质的量}×100%$=$\frac{（0.020-0.007）mol}{0.020mol}×100%$=65%，
故答案为：b；1.5×10^-3 mol•L^-1•s^-1；65%；
（2）a．无论是否达到平衡状态，都存在v（NO₂）=2v（O₂），所以不能据此判断平衡状态，故错误；
  b．反应前后气体的物质的量减小，压强降低，当容器内压强保持不变时该反应达到平衡状态，故正确；
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）=v_正（NO）时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
  d．无论反应是否达到平衡状态，容器内气体质量和容器体积都不变，则容器内密度始终保持不变，不能据此判断平衡状态，故错误；
故选bc；
（3）增大反应物浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂等方法都能增大反应速率，
a．及时分离出NO₂气体，压强减小，反应速率降低，故错误；
b．适当升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，故正确；
c．增大O₂的浓度，单位体积内活化分子个数增大，反应速率加快，故正确；
d．充入Ar气，反应物和生成物浓度不变，化学反应速率不变，故错误；
故选bc．

点评 本题考查化学平衡有关计算、化学平衡状态判断、化学反应速率影响因素等知识点，为高频考点，侧重考查学生分析判断、计算及图象分析能力，明确化学基本原理是解本题关键，注意（3）中d选项为易错点．