Question

（8分）（1）20世紀30年代，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態。如圖是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中的能量變化示意圖，說明這個反應是        （填“吸熱”或“放熱”）反應，NO₂和CO的總能量      （填“＞”、“＜”或“＝”）CO₂和NO的總能量。

（2）在某體積為2L的密閉容器中充入0.5mol NO₂和1mol CO，在一定條件下發生反應：NO₂+COCO₂+NO，2 min時，測得容器中NO的物質的量為0.2 mol ，則：

①該段時間內，用CO₂表示的平均反應速率為             。

②假設此反應在5 min時達到平衡，則此時容器內氣體的總物質的量為         。

③下列事實能夠說明上述反應在該條件下已經達到化學平衡狀態的是          

A．容器內氣體的質量保持變                       B．NO₂的物質的量濃度不再改變

C．容器內氣體的平均相對分子質量不變        D．NO₂的消耗速率與CO₂的消耗速率相等

E．容器內氣體的物質的量保持不變

 

Answer 1

【答案】

（1）放熱   >  （每空1分，共2分）

  （2）①0.05mol·L^—1·mol^—1   ②1.5mol   ③B  D  （每空2分，共6分）

【解析】（1）根據圖像可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，所以是放熱反應。

（2）生成NO是0.2mol，根據方程式可知消耗CO₂也是0.2mol。反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示，所以CO₂的反應速率為；根據方程式可判斷，反應前后氣體體積是不變的，所以平衡時的物質的量就是起始時物質的量，即為1.5mol；當正反應速率和逆反應速率相等時（不為0），各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為平衡狀態，所以B正確。反應前后都是氣體，質量一定相等，A不正確。氣體的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的物質的量的比值，在反應過程中，質量和物質的量始終是不變的，所以平均相對分子質量始終不變，C和E不正確。D中反應速率方向相反，且滿足速率之比是相應的化學計量數之比，正確。答案選BD。