Question

在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)(mol)	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝________。已知：K_300℃＞K_350℃，则该反应是________热反应。

（2）图中表示NO₂的变化的曲线是________。用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。

a．v(NO₂)＝2v(O₂)

b．容器内压强保持不变

c．v_逆(NO)＝2v_正(O₂)

d．容器内密度保持不变

e．颜色不再改变

（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________

a．及时分离出NO₂气体     b．适当升高温度     c．增大O₂的浓度          d．选择高效催化剂

Answer

（1） 放（2）b 1.5×10-3 mol/(L·s)（3）b、c、e（4）c

【解析】

试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式K＝。已知：K300℃＞K350℃，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，则该反应是放热反应。

（2）NO2是生成物，在反应过程中浓度是增大的。由表中数据可知，平衡时c（NO）=0.007mol/L÷2L＝0.0035mol/L。曲线b平衡时的浓度为0.0035mol/L，根据反应方程式中的化学计量数可知，曲线b表示NO2的浓度变化曲线。反应进行到2s是，NO浓度减少了0.010mol/L－0.004mol/L＝0.006mol/L，所以氧气的浓度变化量是0.003mol/L，则氧气的反应速率是0.0030mol/L÷2s＝1.5×10－3mol/(L·s)。

（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。a．始终都存在v（NO2）＝2v（O2）关系，故不能说明到达平衡，a错误；b．随反应进行气体的物质的量减小，压强逐渐减小，因此容器内压强保持不变时，可以说明到达平衡，b正确；c．不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，故v逆（NO）=2v正（O2），可以说明到达平衡，c正确；d．反应混合气体的质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，故容器内物质的密度保持不变，不能说明到达平衡，d错误；e．颜色的深浅与浓度有关系，颜色不再改变说明NO2浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，e正确。答案选bce。

（4）a．及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，但反应速率降低，a错误；b．适当升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应移动，b错误；c．增大O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，c正确；d．选择高效的催化剂，增大反应速率，不影响平衡移动，d错误，答案选c。

【考点定位】考查平衡状态的判断、反应速率的计算以及外界条件对反应速率的影响等

【名师点晴】该题的难点是平衡状态的判断，掌握平衡状态的特征和判断依据是解答的关键，答题时应注意平衡状态判断选择判断的物理量，应随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。