Question

【題目】在容積為2 L密閉容器中，保持體系內(nèi)溫度800℃不變，將一定量的NO和O2混合發(fā)生反應(yīng)：2NO＋O22NO2。其中NO的物質(zhì)的量[n(NO)]隨時(shí)間的變化如下表：

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

請(qǐng)回答下列問題：

(1)用O2表示達(dá)到平衡(假設(shè)30 s剛剛達(dá)到平衡)時(shí)反應(yīng)速率________，0～10 s與10～20 s的反應(yīng)速率之比為________。

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，能否計(jì)算800℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K________，“能”則計(jì)算K，“否”則說(shuō)明缺少的數(shù)據(jù)：________。

(3)若升高反應(yīng)體系的溫度，使反應(yīng)重新達(dá)到平衡，此時(shí)體系中n(NO)＝n(NO2)，則該反應(yīng)是________熱反應(yīng)(選填“吸”或“放”)。

(4)在800 ℃時(shí)，若縮小容器的體積，達(dá)新平衡時(shí)n(NO)________(選填“＞”、“＝”或“＜”)0.07 mol，NO的轉(zhuǎn)化率________(選填“增大”、“不變”或“減小”)。

Answer 1

【答案】0.001 1 mol/(L·s) 5∶1 否 因?yàn)槿鄙俪跏佳鯕馕镔|(zhì)的量(或濃度) 放 ＜ 增大

【解析】

本小題考查的是化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)。

（1）30s達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量減少0.2mol-0.07mol=0.13mol，v(NO)= ；反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(O2)=0.0022mol/(L·s)×1/2=0.0011 mol/(L·s)，相同時(shí)間段內(nèi)，體積相同的容器，則物質(zhì)的量的變化量之比等于反應(yīng)速率之比，可知0～10 s與10～20 s的反應(yīng)速率之比為（0.2-0.1）：（0.1-0.08）=5:1；

（2）缺少加入的氧氣的量，不能確定平衡時(shí)體系中氧氣的濃度，故不能計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)；

（3）根據(jù)氮原子守恒，當(dāng)體系中n(NO)＝n(NO2)=0.1mol，升高溫度，NO的量增加，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

（4）在800 ℃時(shí)，若縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大，新平衡時(shí)n(NO)小于0.07 mol。據(jù)此解答。

（1）30s達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量減少0.2mol-0.07mol=0.13mol，v(NO)= ；反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(O2)=0.0022mol/(L·s)×1/2=0.0011 mol/(L·s)，相同時(shí)間段內(nèi)，體積相同的容器，則物質(zhì)的量的變化量之比等于反應(yīng)速率之比，可知0～10 s與10～20 s的反應(yīng)速率之比為（0.2-0.1）：（0.1-0.08）=5:1。本小題答案為：0.001 1 mol/(L·s)； 5∶1。

（2）缺少加入的氧氣的量，不能確定平衡時(shí)體系中氧氣的濃度，故不能計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)。本小題答案為：否；因?yàn)槿鄙俪跏佳鯕馕镔|(zhì)的量(或濃度)。

（3）根據(jù)氮原子守恒，當(dāng)體系中n(NO)＝n(NO2)=0.1mol，升高溫度，NO的量增加，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。本小題答案為：放。

（4）在800 ℃時(shí)，若縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大，新平衡時(shí)n(NO)小于0.07 mol。本小題答案為：＜；增大。