Question

17．在2L密閉容器內，800℃時反應：2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g），體系中，n（NO）隨時間的變化如下表：

時間（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）該反應的平衡常數表達式為K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；NO的平衡轉化率為K=65%．
（2）0～2s內用O₂來表示的化學反應速率為v（O₂）=1.1×10^-3mol•L^-1•s^-1．
（3）已知：K_300℃＞K_350℃，則該反應是放熱反應．
（4）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是BC．
A．v（NO₂）=2v （O₂） B．容器內壓強保持不變 C．v（逆）（NO）=2v（正）（O₂）D．容器內密度保持不變
（5）能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是C．
A．及時分離出NO₂氣體     B．適當升高溫度  C．增大O₂的濃度          D．選擇高效催化劑．

Answer 1

分析 （1）平衡常數表達式等于生成物的濃度冪之積比上反應物的濃度冪之積；根據平衡轉化率K=$\frac{轉化了的}{原來的}×100%$來計算；
（2）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NO），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（O₂）；
（3）溫度低，化學平衡常數大，則正反應放熱；
（4）反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，各成分含量保持不變，反應過程中“變量不變”是分析的依據；
（5）A．及時分離出NO₂氣體，NO₂的濃度減小，據此分析反應速率和平衡的變化；
B．適當升高溫度，反應速率加快，正反應放熱，據此分析平衡的移動方向；
C．增大O₂的濃度，反應速率加快，平衡右移；          
D．催化劑不能使平衡移動．

解答 解：（1）平衡常數表達式等于生成物的濃度冪之積比上反應物的濃度冪之積，K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；
平衡轉化率K=$\frac{轉化了的}{原來的}×100%$=$\frac{0.02mol-0.007mol}{0.02mol}×100%$=65%，
故答案為：K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；65%；
（2）2s內用NO表示的平均反應速率v（NO）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.02mol-0.007mol}{2L}}{3s}$=2.2×10^-3mol•L^-1•s^-1，速率之比等于化學計量數之比，所以v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=$\frac{1}{2}$×2.2×10^-3mol•L^-1•s^-1=1.1×10^-3mol•L^-1•s^-1，故答案為：1.1×10^-3mol•L^-1•s^-1
（3）溫度低，化學平衡常數大，即降低溫度，平衡右移，則正反應放熱，故答案為：放；
（4）A．v（SO₃）=2v（O₂），只是表示了正反應速率之比，無法判斷正逆反應速率是否相等，故A錯誤；
B．反應前后氣體體積不同，壓強不變說明正逆反應速率相等，各組分濃度不變，故B正確；
C．v_逆（NO）=2v_正（O₂）時，說明一氧化氮正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．恒容容器，反應物生成物都是氣體質量不變，所以密度不變不一定平衡，故D錯誤；
故選：BC；
（5）2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H＜0，反應是氣體體積減小的放熱反應，采取下列措施，其中能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動；
A．及時分離除NO₂氣體，減少生成物濃度，平衡正向進行，但反應速率減小，故A錯誤；
B．升高溫度，平衡逆向移動，故B錯誤；
C．增大O₂的濃度，化學反應速率加快，平衡正向移動，故C正確；
D．選擇高效催化劑，化學反應速率加快，平衡不移動，故D錯誤，
故答案為：C．

點評 本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、化學反應速率和化學平衡的影響因素、平衡常數的計算，難度中等．要注意把握平衡狀態(tài)的特征．