Question

【題目】(1)20世紀30年代，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態。如圖是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，說明這個反應是_________（填“吸熱”或“放熱”）反應，NO2和CO的總能量_________（填“小于”、 “大于”或“等于”）CO2和NO的總能量。

(2)在某體積為2L的密閉容器中充入0.5mol NO2和1mol CO，在一定條件下發生反應：NO2+COCO2+NO，2min時，測得容器中NO的物質的量為0.2mol，則：

①該段時間內，用CO2表示的平均反應速率為_________。

②假設此反應在5min時達到平衡，則此時容器內氣體的總物質的量為_________。

③下列事實能夠說明上述反應在該條件下已經達到化學平衡狀態的是_________。

A．容器內氣體的質量保持不變

B．NO2的物質的量濃度不再改變

C．NO2的消耗速率與CO2的消耗速率相等

D．容器內氣體總的物質的量保持不變

Answer 1

【答案】放熱 大于 0.05molL﹣1min﹣1 1.5mol BC

【解析】

（1）由圖可知，反應物NO2和CO的總能量大于生成物CO2和NO的總能量，該反應為放熱反應；

（2）根據題意可列出三段式：

①該段時間內，用CO2表示平均反應速率為：；

②反應是一個前后體積不變的反應，所以反應在5min時達到平衡，則此時容器內氣體的總物質的量=反應前的氣體的總物質的量=1.5mol，

③化學平衡的判定主要有兩種方法，一是v正=v逆，二是變量不變。

A．容器內的氣體反應前后遵循質量守恒，容器內氣體的質量是個定值，不能判定是否達到平衡狀態，A錯誤；

B．NO2的物質的量濃度是個變量，隨著反應的進行不斷變化，當它不再改變時，該反應達到平衡狀態，B正確；

C．NO2的消耗是正反應方向，CO2的消耗是逆反應方向，二者速率相等符合化學計量數之比，故v正=v逆，反應達到平衡，C正確；

D．反應是一個前后體積不變的反應，即前后物質的量不變的反應，故總物質的量是個定值，不能判定是否達到平衡狀態，D錯誤；

故選BC。