Question

（12分）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

（1）上述反应在第5 s时,NO的转化率为         。

（2）如图中表示NO₂变化曲线的是        。用O₂表示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

（4）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO₂，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为：PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ = 2PbSO₄ ↓ + 2H₂O，据此判断工作时正极反应为______________。

（5）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N₂H₄)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量无污染物质并放出大量热。反应的化学方程式为                 。

Answer

（1）65% ；（2）b，0.0015mol·L-1·s-1；（3）bc；

（4）PbO2 + 4H+ +SO42- +2e-==PbSO4+2H2O；（5）N2H4+2H2O2N2+4H2O。

【解析】

试题分析：（1）转化率=消耗的物质的量与投入物质的量的比值，即：α（NO）%=(0.02－0.007)/0.02×100%=65%；（2）NO2是生成物，随反应的进行物质的量浓度增大，故c、d错误；依据反应方程式，达到平衡时c(NO2)=(0.02－0.007)/2mol·L－1=0.0065mol·L－1，a曲线达到平衡是超过了0.0065mol·L－1，故错误，b曲线符合，故b曲线正确；依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，此时2s时用NO表示的化学反应速率为v(NO)=(0.02－0.008)/(2×2)mol/(L·s)=0.003mol/(L·s)，v(O2)=1/2v(NO)=0.003×1/2mol/(L·s)=0.0015mol/(L·s)；（3）a、用不同物质的反应速率判断达到化学平衡，要求反应方向是一正一逆，且速率之比等于计量数之比，此选项没有说明方向，故错误；b、压强与气体总物质的量成正比，反应前后气体系数之和不相等，压强能作为判断达到平衡的标志，故正确；c、依据a选项的分析，v逆(NO)是向逆反应方向进行的，v正(O2)向正反应方向进行的，且速率之比等于系数之比，能判断达到化学平衡，故正确；d、ρ=m/V，因为反应物和生成物都是气体，遵循质量不变，m不变，又因为是恒容状态下，V不变，ρ始终保持不变，不能作为达到化学平衡的标志，故错误；依据原电池的工作原理，正极上发生还原反应，得到电子化合价降低，显然PbO2在正极上参加反应，PbSO4属于微溶物，正极反应式：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－=PbSO4＋2H2O；（5）两者反应产生无污染的物质，即N转化成N2，H、O转成成H2O，N由－2→0，化合价共↑2×2，O由－1→－2，化合价共↓2，最小公倍数是4，即H2O2前的系数为2，再根据原子守恒，反应方程式为：N2H4＋2H2O2=N2＋4H2O。

考点：考查化学反应速率、化学平衡的计算、判断达到化学平衡的标志、电极反应式的书写、氧化还原反应方程式的书写等知识。