Question

（8分）（1）20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是        （填“吸热”或“放热”）反应，NO₂和CO的总能量      （填“＞”、“＜”或“＝”）CO₂和NO的总能量。

（2）在某体积为2L的密闭容器中充入0.5mol NO₂和1mol CO，在一定条件下发生反应：NO₂+COCO₂+NO，2 min时，测得容器中NO的物质的量为0.2 mol ，则：

①该段时间内，用CO₂表示的平均反应速率为             。

②假设此反应在5 min时达到平衡，则此时容器内气体的总物质的量为         。

③下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是          

A．容器内气体的质量保持变                       B．NO₂的物质的量浓度不再改变

C．容器内气体的平均相对分子质量不变        D．NO₂的消耗速率与CO₂的消耗速率相等

E．容器内气体的物质的量保持不变

Answer

（1）放热   >  （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）根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应。

（2）生成NO是0.2mol，根据方程式可知消耗CO2也是0.2mol。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以CO2的反应速率为；根据方程式可判断，反应前后气体体积是不变的，所以平衡时的物质的量就是起始时物质的量，即为1.5mol；当正反应速率和逆反应速率相等时（不为0），各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为平衡状态，所以B正确。反应前后都是气体，质量一定相等，A不正确。气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的物质的量的比值，在反应过程中，质量和物质的量始终是不变的，所以平均相对分子质量始终不变，C和E不正确。D中反应速率方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。答案选BD。