Question

【題目】在A、B兩個恒容密閉容器中發生反應：2NO22NO +O2反應過程中NO2的物質的量隨時間變化的狀況如圖所示。

(1)若A容器的體積為5 L，反應經6 min達到平衡狀態。0~6 min內用O2濃度變化表示的反應速率為___________________。

(2)寫出該反應的化學平衡常數K的表達式：______________________。

(3)說明該反應已達到平衡狀態的是_______。

a．v正(NO2)=v逆(NO) b．c(NO2)= c(NO)

c．氣體的平均摩爾質量不變 d．氣體的密度保持不變

(4)若A、B兩容器中只有一個反應條件不同(溫度)，比較下列物理量。(填“>”、“=”或“<”)

溫度	反應速率	反應的平衡常數	反應的熱效應(△H)
TA____TB	vA____vB	KA____KB	△H ____0

(5)任寫兩種能提高二氧化氮轉化率的措施_________________、___________________。

Answer 1

【答案】0.002 mol/(Lmin) K= ac ＜ ＜ ＜ ＞ 升高溫度 增大壓強

【解析】

(1)根據NO2的物質的量結合方程式可判斷平衡時O2的濃度，進而計算O2的反應速率；

(2)根據平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積書寫平衡常數表達式；

(3)達到平衡時存在“等”、“定”的特征，由此判斷平衡狀態；

(4)根據圖像，B先達到平衡狀態，說明B的反應速率大，據此分析判斷反應速率、溫度、平衡常數的變化；

(5)要提高二氧化氮轉化率，需要平衡正向移動，結合方程式分析判斷。

(1)根據圖象可知，A容器中，平衡時NO2的物質的量為0.18mol，則反應的NO2的物質的量為0.12mol，生成O2的物質的量為0.06mol，則VO2==0.002 mol/(Lmin)，故答案為：0.002 mol/(Lmin)；

(2)2NO22NO +O2的平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，則K=，故答案為：K=；

(3)a．V正(NO2)=V逆(NO)，說明正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故a正確；b．c(NO2)=c(NO)，不能說明濃度是否變化，不能說明達到平衡狀態，故b錯誤；c．氣體的質量始終不變，但物質的量發生變化，當氣體的平均摩爾質量不變，說明氣體的物質的量不變，說明反應達到平衡狀態，故c正確；d．由于氣體的質量不變，氣體的體積不變，則無論是否達到平衡狀態，都存在氣體的密度保持不變的特征，不能判斷是否達到平衡，故d錯誤；故答案為：ac；

(4)若A、B兩容器中只有一個反應條件不同(溫度)，根據圖像，B先達到平衡狀態，說明B的反應速率大，即vA＜vB，因此TA＜TB；B平衡時NO2的物質的量小于A平衡時NO2的物質的量，說明升高溫度，平衡正向移動，平衡常數增大，即KA＜KB，該反應的正反應為吸熱反應，△H＞0，故答案為：＜；＜；＜；＞；

(5)要提高二氧化氮轉化率，需要平衡正向移動，可以采取的措施有：升高溫度、增大壓強等，故答案為：升高溫度；增大壓強。