Question

【题目】某条件下，在 2L 密闭容器中发生如下反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)。若反应在三种不同条件下进 行，其中实验 I、II 都在 800℃，实验 III 在 850℃，NO、O2 的起始浓度都为 0 mol/L，NO2 的浓度（mol·L-1） 随时间（min）的变化如图所示，请回答下列问题：

(1)对比实验I、II和III，得出的下列结论中正确的是___________。

A.实验II和实验I相比，可能隐含的反应条件是：反应容器的体积缩小了

B.实验II和实验I相比，可能隐含的反应条件是：使用效率更高的催化剂

C.实验I条件下该反应的平衡常数大于实验III条件下该反应的平衡常数

D.对比实验I和III可知，该反应正反应是吸热反应

(2)若实验I中NO2的起始浓度改为2.0mol·L-1，其它条件不变，则达到平衡时所需用的时间________40min（填“大于”、“等于”或“小于”），NO2的转化率将____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

(3)该反应的平衡常数表达式是___________，若实验I达平衡后，再向密闭容器中通入2mol由物质的量之比为1:1组成的NO2与NO混合气体（保持温度不变），则平衡将___________（填“向左”、“向右”或“不”）移动，达到新平衡时，NO2的物质的量浓度为_________mol·L-1。

(4)若改变外界条件，使该反应的平衡常数数值变大，下列说法正确的是_______。

A. 一定向正反应方向移动 B. 在平衡移动时，正反应速率先增大后减小

C. 一定向逆反应方向移动 D. 在平衡移动时，逆反应速率先增大后减小

Answer 1

【答案】BD 小于 减小 不 1.0 AB

【解析】

(1)A.实验Ⅱ和实验I相比，反应都从浓度为1.0mol/LNO2的分解开始建立平衡，温度相同，平衡时NO2的浓度相同，到达平衡的时间实验Ⅱ比实验I少，即条件改变只加快反应速率，不影响平衡移动，反应前后为气体体积减小的反应，故只能是实验Ⅱ使用催化剂，故A错误，

B. 由A分析可知，实验Ⅱ使用催化剂，故B正确；

C. 对比实验Ⅰ和Ⅲ，实验Ⅲ温度升高，平衡时二氧化氮的浓度减少，平衡向正反应进行，所以实验Ⅲ平衡常数更大，故C错误；

D. 对比实验Ⅰ和Ⅲ，实验Ⅲ温度升高，平衡时二氧化氮的浓度减少，平衡向正反应进行，升高温度平衡向吸热方向移动，所以正反应为吸热反应，故D正确；

故答案为：BD；

(2)实验 I 中 NO2 的起始浓度改为 2.0mol·L1，其它条件不变，浓度增大，压强增大，反应加快，缩短到达平衡时间，达到平衡时所需用的时间小于40min；增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，NO2转化率减小；

故答案为：小于；减小；

(3)化学平衡常数为生成物浓度系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比值，则该反应的平衡常数表达式K=；

实验Ⅰ中达平衡后，c(NO2)=0.5mol/L，

2NO2(g)2NO(g)+O2(g)

开始(mol/L):1 0 0

变化(mol/L):0.5 0.5 0.25

平衡(mol/L):0.5 0.5 0.25

平衡常数K==0.25，

再通入2mol由物质的量之比为1:1组成的NO2与NO混合气体(保持温度不变)，此时为c(NO2)=0.5mol/L+=1mol/L，c(NO)=0.5mol/L+=1mol/L，c(O2)=0.25mol/L，

浓度商为Qc==0.25，等于平衡常数，所以平衡不移动；NO2的物质的量浓度为 1mol/L，

故答案为：；不；1.0；

(4)化学平衡常数只与温度有关，△H>0，该反应为吸热反应，升温，平衡右移，K增大，v(正)、v(逆)均增大，随着反应进行v(正)逐渐减小、v(逆)逐渐增大，最终达到新平衡，A、B正确，

故答案为：AB。