Question

（2000?上海）二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣．該反應(yīng)進行到45秒時，達到平衡（NO₂濃度約為0.0125mol/L）．圖中的曲線表示二氧化氮分解反應(yīng)在前25秒內(nèi)的反應(yīng)進程．
（1）請計算前20秒內(nèi)氧氣的平均生成速率：
（2）若反應(yīng)延續(xù)至70秒，請在圖中用實線畫出25秒至70秒的反應(yīng)進程曲線．
（3）若在反應(yīng)開始時加入催化劑（其他條件都不變），請在圖上用虛線畫出加催化劑后的反應(yīng)進程曲線．
（4）寫出該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式：

c2(NO)?c(O2)

c2(NO2)

．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，20秒內(nèi)NO₂的濃度變化為0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L，根據(jù)v=

△c

△t

計算v（NO₂），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（O₂）；
（2）該反應(yīng)進行到45秒時，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據(jù)此畫出25秒至70秒的反應(yīng)進程曲線；
（3）若在反應(yīng)開始時加入催化劑（其他條件都不變），反應(yīng)速率加快，相同時間內(nèi)NO₂濃度變化量增大，到達平衡時間縮短，但不影響平衡移動，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據(jù)此用虛線畫出加催化劑后的反應(yīng)進程曲線．
（4）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫．

解答：解：（1）由圖可知，20秒內(nèi)NO₂的濃度變化為0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L，故v（NO₂）

0.022mol/L

20s

=0.0011mol/（L?s），對于2NO₂?2NO+O₂，速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v（O₂）=

1

2

v（NO₂）=

1

2

×0.0011mol/（L?s）=5.5×10^-4mol/（L?s），
答：前20秒內(nèi)氧氣的平均生成速率5.5×10^-4mol/（L?s）；
（2）該反應(yīng)進行到45秒時，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據(jù)此用實線畫出25秒至70秒的反應(yīng)進程曲線為，
故答案為：；

（3）若在反應(yīng)開始時加入催化劑（其他條件都不變），反應(yīng)速率加快，相同時間內(nèi)NO₂濃度變化量增大，到達平衡時間縮短，但不影響平衡移動，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據(jù)此用虛線畫出加催化劑后的反應(yīng)進程曲線為，
故答案為：；
（4）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，對于可逆反應(yīng)2NO₂?2NO+O₂的平衡常數(shù)k=

c2(NO)?c(O2)

c2(NO2)

，
故答案為：

c2(NO)?c(O2)

c2(NO2)

．

點評：考查化學平衡速率的有關(guān)計算、平衡常數(shù)、影響反應(yīng)速率與平衡移動的因素等，難度中等，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．