Question

【題目】T℃時，向2L恒容密閉容器中充入1mol NO2與2mol SO2發生如下反應：

NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H=﹣41.8kJ/mol。

(1)下列能說明該反應達到平衡狀態的是__________。

a．體系壓強保持不變

b．混合氣體顏色保持不變

c．SO3和NO的體積比保持不變

d．每消耗n mol SO3的同時生成n mol NO2

(2)反應進行到20s 時，測得反應速率v(NO)=0.005mol/(Ls)，則消耗的NO2為______mol。

(3)若上述容器為絕熱容器(與外界無熱交換)，則到達平衡所需時間將_________。

a．延長 b．縮短 c．不變 d．無法確定

Answer 1

【答案】b 0.2 b

【解析】

(1)可逆反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的物質的量、物質的量濃度、百分含量及由此引起的一系列物理量不變；

(2)同一可逆反應同一時間段內各物質的反應速率之比等于化學計量數之比，據此計算二氧化氮反應速率，再根據n=vtV計算二氧化氮物質的量；

(3)若上述容器為絕熱容器(與外界無熱交換)，該反應的正反應是放熱反應，所以相當于升高溫度，反應速率加快。

(1)a．該反應是一個反應前后氣體化學計量數之和不變的可逆反應，所以壓強始終不變，所以體系壓強保持不變不能說明該反應達到平衡狀態，故a不選；

b．混合氣體顏色保持不變，說明二氧化氮濃度不變，所以該反應達到平衡狀態，故b選；

c．起始投入NO2和SO2，建立平衡過程中SO3和NO的體積比始終為1:1，SO3和NO的體積比保持不變不能說明反應達到平衡狀態，故c錯誤；

d．無論該反應是否達到平衡狀態，都存在每消耗n mol SO3的同時生成n mol NO2，所以不能據此判斷平衡狀態，故d不選；

故答案選b；

(2)同一可逆反應同一時間段內各物質的反應速率之比等于化學計量數之比，v(NO2)=v(NO)=0.005molL1s1，v=，n=vtV，則消耗的NO2物質的量n(NO2)=0.005molL1s1×20s×2L=0.2mol；

(3)若上述容器為絕熱容器(與外界無熱交換)，該反應的正反應是放熱反應，所以相當于升高溫度，反應速率加快，則縮短反應達到平衡時間，答案選b。