在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(2)图中表示NO2的变化的曲线是______,用O2的浓度变化表示从0~2s内该反应的平均速率v=______.
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是______
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内物质的密度保持不变
(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.选择高效的催化剂.
解(1)可逆反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数k=
,c2(NO2) c2(NO)•c(O2)
K(300℃)>K(350℃),说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,
故答案为:
,放热;c2(NO2) c2(NO)•c(O2)
(2)由方程式2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)可知,平衡时△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,由表中数据可知,平衡时c(NO)=
=0.0035mol/L,曲线b平衡时的浓度为0.0035mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,0.007mol 2L
由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)=
=0.003mol/(L•s),根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=0.006mol/L 2s
v(NO)=1 2
×0.003mol/(L•s)=0.0015mol/(L•s),1 2
故答案为:b,0.0015mol/(L•s);
(3)a.始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,故a错误;
b.随反应进行气体的物质的量减小,压强增减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡,故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),说明到达平衡,故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,故d错误;
故选bc;
(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,故a错误;
b.适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应移动,故b错误;
c.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,故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,故d错误;
故选c.