Question

【題目】已知在150℃時，NO2按下式發生分解反應2NO22NO+O2 △H＞0。向容積為1L的密閉容器中加入0.05molNO2在150℃時充分反應，達到平衡后測得c(NO)=0.04mol/L，吸收熱量akJ。

（1）能說明上述反應已經達到化學平衡狀態的是 。

A．容器內氣體的顏色不再變化

B．容器內壓強不再變化

C．容器內氣體的密度不再變化

D．容器內氣體的平均摩爾質量不再變化

E．v逆(NO2)=v正(NO)

F．相同時間內每消耗2個NO2分子的同時，生成2個NO分子

（2）下列有關該反應的圖像中正確的是 。

（3）若從反應開始至c(NO)=0.04mol/L共耗時5分鐘，則用O2表示的平均反應速率為 。

（4）150℃時上述反應的平衡常數數值為 (可不寫單位)。

（5）若在相同的容器內開始時只加入0.05molNO和0.025molO2，在相同的溫度下充分反應達到平衡后，恰好放出akJ的熱量，則此時O2的轉化率為 。

（6）恒容條件下，下列措施中能使n(NO2)/ n(NO)增大的有 。

A．降低溫度 B．充入He氣

C．再充入1 mol NO (g)和0.5 mol O2(g) D．使用催化劑

Answer 1

【答案】

（1）ABDE

（2）AD

（3）0.004mol/(L·min)

（4）0.32mol/L

（5）20%

（6）AC

【解析】

試題分析：

（1）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。A．顏色深淺和NO2濃度有關系，當容器內氣體的顏色不再變化，說明NO2濃度不變，反應達到化學平衡狀態；B．反應2NO22NO+O2為正反應方向氣體系數增大的反應，當容器內壓強不再變化，說明反應體系中各種物質的濃度不再發生變化，反應達到化學平衡狀態；C．密度=質量÷體積，恒容密閉容器中，質量不變，體積也不變，則密度一直不變，所以當容器內氣體的密度不再變化，不能說明反應達到化學平衡狀態；D．混合氣體的平均摩爾質量=混合氣體的質量÷混合氣體的總物質的量，質量不變，總物質的量變化，所以當容器內氣體的平均摩爾質量不再變化時，說明反應達到化學平衡狀態；E．v逆(NO2)=v正(NO)，說明反應達到化學平衡狀態；F．相同時間內每消耗2個NO2分子的同時，生成2個NO分子，都表示的是正反應速率，不能說明反應達到化學平衡狀態；故選ABDE。

（2）反應2NO22NO+O2為正反應方向氣體系數增大的吸熱反應。A．升高溫度，v逆、v正都增大，平衡正向移動，故A正確；B．升高溫度，平衡正向移動，NO2轉化率增大。壓強增大，平衡逆向移動，NO2轉化率減小，故B錯誤；C．升高溫度，平衡正向移動，NO%增大。壓強增大，平衡逆向移動，NO%減小，故C錯誤；D．根據先拐先平，可知T1＞T2，升高溫度，平衡正向移動，c(NO)增大，故D正確。故選AD。

（3）反應開始至c(NO)=0.04mol/L共耗時5分鐘，則v(NO)=0.04mol/L÷5min=0.008mol/(L·min)，化學反應速率之比等于方程式的系數之比，則用O2表示的平均反應速率v(O2)為0.004mol/(L·min)。

（4）容積為1L的密閉容器中加入0.05molNO2在150℃時發生反應2NO22NO+O2，達到平衡后測得c(NO)=0.04mol/L，則平衡時c(NO2)=0.01mol/L，c(O2)=0.02mol/L，則平衡常數K===0.32mol/L。

（5）在相同的容器內，相同的溫度下加入“0.05molNO和0.025molO2”和加入“0.05molNO2”互為等效平衡，則平衡時O2的物質的量為0.02mol，此時O2的轉化率為（0.025mol－0.02mol）÷0.025molO2×100%=20%。

（6）A．降低溫度，平衡逆向移動，n(NO2)增大，n(NO)減小，則n(NO2)/n(NO)增大；B．充入He氣，平衡不移動，則n(NO2)/n(NO)不變；C．再充入1 mol NO (g)和0.5 mol O2(g)，相當于增大壓強，平衡逆向移動，則n(NO2)/n(NO)增大；D．使用催化劑，平衡不移動，則n(NO2)/n(NO)不變；故選AC。