Question

在800℃時，在2L密閉容器中將一定量的NO和O₂混合發生反應
，n(NO)隨時間的變化如下表：

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

請回答下列問題：
（1）用O₂表示從0~20s內該反應的速率為                          ；達到平衡時NO的轉化率為               。
（2）若升溫到850℃，平衡后n(NO)= n(NO₂)，則該反應是     熱反應（填：“吸”、“放”）
（3）下列能說明該反應已達到平衡的是                。
A．容器內壓強不變                       B．容器內氣體密度不變
C．n(NO)= n(NO₂)                        D．容器內氣體顏色不變
E．容器內混合氣體的平均分子量不變       F．ｖ(NO₂) =2ｖ(O₂)
（4）若改變某一條件，達新平衡時n(NO)=" 0.06" mol，下列說法正確的是          。
A．平衡一定正向移動
B．可能是向容器中加入了一定量的NO氣體
C．NO的轉化率一定增大
D．可能是縮小了容器的體積
（5）假設在一定條件下0.2molNO氣體與氧氣反應，達到平衡時測得放出熱量akJ，此時NO轉化率為80%，寫出在此條件下該反應的熱化學方程式                      。

Answer 1

（1）0.0015mol/(L.S) （2分），65%（2分）
（2）放（2分）
（3）ADE（2分）
（4）CD（2分）
（5）2NO (g)+ O₂₍g)2NO₂(g)；△H = —12.5aKJ·mol^－1（3分）；

解析（1）根據方程式2NO+O₂₂NO₂，可知參加反應的氧氣的物質的量為
1/2×（0.2-0.08）mol=0.06mol；
所以20s內，以O₂表示的反應速率為v=△c/△t=0.06mol/2L/20s==0.0015mol·L^－1．s；
由表中數據可知，開始NO的物質的量為0.2mol，30s時反應達平衡，平衡時NO的物質的量為0.07mol．
參加反應NO的物質的量為0.2mol-0.07mol=0.13mol，
達到平衡時NO的轉化率為0.13mol/0.2mol×100%=65%．
故答案為：0.0015mol/（L．S）；65%．
（2）升溫到850℃，平衡后n（NO）=n（NO₂），根據N原子守恒可知n（NO）=n（NO₂）=0.1mol，平衡向逆反應進行，升高溫度平衡向吸熱反應進行，所以正反應為放熱反應．
故答案為：放．
（3）A、恒溫恒容，反應前后氣體體積減小，所以隨反應進行壓強減小，當壓強不變，說明到達平衡，故A正確；
B、反應混合物都為氣體，總質量不變，體積不變，密度自始至終不變，故B錯誤；
C、一定條件下達平衡時n（NO）=n（NO₂）可能相等，條件不同n（NO）=n（NO₂）反應不一定處于平衡狀態，故C錯誤；
D、有顏色氣體為二氧化氮，顏色不變，說明二氧化氮的濃度不再發生變化，說明反應到達平衡，故D正確；
E、混合氣體總的質量不變，總的物質的量隨反應進行減小，平均相對分子質量減小，當平均相對分子質量不變時，說明反應到達平衡，故E正確；
F、自反應開始v（NO₂）為v（O₂）的2倍，所以v（NO₂）=2v（O₂），不能說明達平衡，故F錯誤．故選：ADE
（4）A．移去部分NO，平衡向逆反應進行，故A錯誤；
B．加入了一定量的NO氣體，平衡向正反應進行，移動的目的是減小NO增大趨勢，但平衡時物質的量比原來多，故B錯誤；C．改變某一條件，達新平衡時n（NO）=0.06mol，比原平衡小，若平衡向正反應移動，此時改變條件不可能是增大NO的物質的量，若一定量的NO氣體，平衡向正反應進行，移動的目的是減小NO增大趨勢，但平衡時物質的量比原來多，NO的轉化率一定增大．
若移去部分NO，平衡向逆反應進行，可等效為開始加入的NO少些，氧氣不變，與原平衡相比，NO轉化率增大．故C正確．
D．小了容器的體積，壓強增大，平衡向體積減小的方向移動，即向正反應移動，NO的物質的量減少，故D正確．
故選：CD
（5）轉化的NO的物質的量為2mol×80%=0.16mol，放出的熱量為akJ，所以2molNO反應放出的熱量為2mol/0.16mol×akJ=12.5aKJ，所以熱化學反應方程式為2NO （g）+O₂（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^－1．
故答案為：2NO （g）+O₂（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^－1．