Question

【題目】某條件下，在 2L 密閉容器中發生如下反應：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)。若反應在三種不同條件下進 行，其中實驗 I、II 都在 800℃，實驗 III 在 850℃，NO、O2 的起始濃度都為 0 mol/L，NO2 的濃度（mol·L-1） 隨時間（min）的變化如圖所示，請回答下列問題：

(1)對比實驗I、II和III，得出的下列結論中正確的是___________。

A.實驗II和實驗I相比，可能隱含的反應條件是：反應容器的體積縮小了

B.實驗II和實驗I相比，可能隱含的反應條件是：使用效率更高的催化劑

C.實驗I條件下該反應的平衡常數大于實驗III條件下該反應的平衡常數

D.對比實驗I和III可知，該反應正反應是吸熱反應

(2)若實驗I中NO2的起始濃度改為2.0mol·L-1，其它條件不變，則達到平衡時所需用的時間________40min（填“大于”、“等于”或“小于”），NO2的轉化率將____（填“增大”、“減小”或“不變”）。

(3)該反應的平衡常數表達式是___________，若實驗I達平衡后，再向密閉容器中通入2mol由物質的量之比為1:1組成的NO2與NO混合氣體（保持溫度不變），則平衡將___________（填“向左”、“向右”或“不”）移動，達到新平衡時，NO2的物質的量濃度為_________mol·L-1。

(4)若改變外界條件，使該反應的平衡常數數值變大，下列說法正確的是_______。

A. 一定向正反應方向移動 B. 在平衡移動時，正反應速率先增大后減小

C. 一定向逆反應方向移動 D. 在平衡移動時，逆反應速率先增大后減小

Answer 1

【答案】BD 小于 減小 不 1.0 AB

【解析】

(1)A.實驗Ⅱ和實驗I相比，反應都從濃度為1.0mol/LNO2的分解開始建立平衡，溫度相同，平衡時NO2的濃度相同，到達平衡的時間實驗Ⅱ比實驗I少，即條件改變只加快反應速率，不影響平衡移動，反應前后為氣體體積減小的反應，故只能是實驗Ⅱ使用催化劑，故A錯誤，

B. 由A分析可知，實驗Ⅱ使用催化劑，故B正確；

C. 對比實驗Ⅰ和Ⅲ，實驗Ⅲ溫度升高，平衡時二氧化氮的濃度減少，平衡向正反應進行，所以實驗Ⅲ平衡常數更大，故C錯誤；

D. 對比實驗Ⅰ和Ⅲ，實驗Ⅲ溫度升高，平衡時二氧化氮的濃度減少，平衡向正反應進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，所以正反應為吸熱反應，故D正確；

故答案為：BD；

(2)實驗 I 中 NO2 的起始濃度改為 2.0mol·L1，其它條件不變，濃度增大，壓強增大，反應加快，縮短到達平衡時間，達到平衡時所需用的時間小于40min；增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，即向逆反應方向移動，NO2轉化率減小；

故答案為：小于；減小；

(3)化學平衡常數為生成物濃度系數次冪之積與反應物濃度系數次冪之積的比值，則該反應的平衡常數表達式K=；

實驗Ⅰ中達平衡后，c(NO2)=0.5mol/L，

2NO2(g)2NO(g)+O2(g)

開始(mol/L):1 0 0

變化(mol/L):0.5 0.5 0.25

平衡(mol/L):0.5 0.5 0.25

平衡常數K==0.25，

再通入2mol由物質的量之比為1:1組成的NO2與NO混合氣體(保持溫度不變)，此時為c(NO2)=0.5mol/L+=1mol/L，c(NO)=0.5mol/L+=1mol/L，c(O2)=0.25mol/L，

濃度商為Qc==0.25，等于平衡常數，所以平衡不移動；NO2的物質的量濃度為 1mol/L，

故答案為：；不；1.0；

(4)化學平衡常數只與溫度有關，△H>0，該反應為吸熱反應，升溫，平衡右移，K增大，v(正)、v(逆)均增大，隨著反應進行v(正)逐漸減小、v(逆)逐漸增大，最終達到新平衡，A、B正確，

故答案為：AB。