Question

在容积为V L的密闭容器中发生2NO₂⇌2NO+O₂的反应．反应过程中NO₂的物质的量随时间变化的状况如图所示．
（1）若曲线A和B表示的是该反应在某不同条件下的反应状况，则该不同条件是______．
A．有、无催化剂    B．压强不同    C．温度不同
（2）写出该反应的化学平衡常数K的表达式______，并比较
K_800℃______K_850℃（填＞、＜或=）．
（3）求在B条件下从反应开始至达到平衡，氧气的反应速率V_O2=______．
（4）能说明该反应已达到平衡状态的是______．
A．V_正（NO2）=V_逆（NO）
B．C_（NO2）=C_（NO）
C．气体的平均摩尔质量不变
D．气体的密度保持不变．

Answer

（1）由图象可知B状态反应较快，且A、B处于不同平衡状态，B状态NO2的物质的量较少，结合温度、压强对平衡移动的影响判断；
（2）根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积计算，结合温度对平衡移动的影响判断；
（3）根据NO2的物质的量结合方程式可判断平衡时O2的浓度，进而可计算O2的反应速率；
（4）达到平衡时存在“等”、“定”的特征，由此可判断平衡状态．
【解析】
（1）由图象可知B状态反应较快，且A、B处于不同平衡状态，肯定不是催化剂的影响，如是压强的影响，则增大压强，平衡向逆反应方向移动，则NO2的物质的量应增大，但B状态NO2的物质的量较少，应是升高温度的原因，该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，则NO2的物质的量减少，故答案为：C；
（2）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则k=，反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，
故答案为：k=；＜；
（3）根据图象可知，B状态时，平衡时NO2的物质的量为0.1mol，则反应的NO2的物质的量为0.1mol，生成O2的物质的量为0.05mol，则VO2==mol/（L•s），
故答案为：mol/（L•s）；
（4）A．V正（NO2）=V逆（NO），说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；
B．C（NO2）=C（NO），正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故B错误；
C．气体的质量不变，气体的平均摩尔质量不变，则说明气体的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D．由于气体的质量不变，气体的体积不变，则无论是否达到平衡状态，都存在气体的密度保持不变的特征，不能判断是否达到平衡，故D错误．
故答案为：AC．