Question

【題目】T℃時，向2L恒容密閉容器中充入1mol NO2與2mol SO2發生如下反應：NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)△H=﹣41.8kJ/mol。

(1)下列能說明該反應達到平衡狀態的是_____________。

a．體系壓強保持不變

b．混合氣體顏色保持不變

c．SO3和NO的體積比保持不變

d．每消耗n mol SO3的同時生成n mol NO2

(2)反應進行到20s 時，測得反應速率v(NO)=0.005mol/(Ls) ， 則消耗的NO2為_____mol。

(3)下列措施能使反應加快的是___(僅改變一個條件)

a．降低溫度 b．縮小容積 c．使用效率更高的催化劑

(4)若上述容器為絕熱容器(與外界無熱交換)，則到達平衡所需時間將__________。

a．延長 b．縮短 c．不變 d．無法確定

Answer 1

【答案】b 0.2 bc b

【解析】

(1)可逆反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的物質的量、物質的量濃度、百分含量及由此引起的一系列物理量不變；

(2)同一可逆反應同一時間段內各物質的反應速率之比等于計量數之比，據此計算二氧化氮反應速率，再根據v=及n=計算二氧化氮物質的量；

(3)該反應是一個反應前后氣體計量數之和不變的放熱反應，升高溫度、加入催化劑、增大壓強都增大反應速率；

(4)若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），該反應的正反應是放熱反應，所以相當于升高溫度，反應速率加快。

(1)a．該反應是一個反應前后氣體計量數之和不變的可逆反應，所以壓強始終不變，所以體系壓強保持不變不能說明該反應達到平衡狀態，a錯誤；

b．混合氣體顏色保持不變，說明各物質濃度不變，所以該反應達到平衡狀態，b正確；

c．SO3和NO的體積比保持不變時該反應可能達到平衡狀態也可能沒有達到平衡狀態，與反應物初始濃度及轉化率有關，所以不能據此判斷平衡狀態，c錯誤；

d．無論該反應是否達到平衡狀態，都存在每消耗nmolSO3的同時生成nmolNO2，所以不能據此判斷平衡狀態，d錯誤；

故合理選項是b；

(2)同一可逆反應同一時間段內各物質的反應速率之比等于計量數之比，v(NO2)=v(NO)= 0.005mol/(Ls)，則根據v=及n=可知參加反應的n(NO)=vtV=0.005mol/(Ls)×20s×2L=0.2mol；

(3)該反應的正反應是一個反應前后氣體計量數之和不變的放熱反應，無論是升高溫度、加入催化劑、還是增大體系的壓強都能夠增大化學反應速率，而降低溫度則化學反應速率降低，合理選項是bc；

(4)若上述容器為絕熱容器(與外界無熱交換)，該反應的正反應是放熱反應，所以相當于升高溫度，升高溫度化學反應速率加快，反應達到平衡所需的時間縮短，故合理選項是b。