问题 填空题

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/s012345
n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=______,已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是______反应(填“放热”或“吸热”).

(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(NO)=2v(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.

答案

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:

c2(NO2)
c2(NO)•c(O2)
,放热;

(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)=

0.007mol
2L
=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,

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)=

0.006mol/L
2s
=0.003mol/(L•s),根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=
1
2
v(NO)=
1
2
×0.003mol/(L•s)=0.0015mol/(L•s),

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(NO)=2v(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.

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