Question

(1)20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是_________（填“吸热”或“放热”）反应，NO₂和CO的总能量_________（填“小于”、 “大于”或“等于”）CO₂和NO的总能量。

(2)在某体积为2L的密闭容器中充入0.5mol NO₂和1mol CO，在一定条件下发生反应：NO₂+CO⇌CO₂+NO，2min时，测得容器中NO的物质的量为0.2mol，则：

①该段时间内，用CO₂表示的平均反应速率为_________。

②假设此反应在5min时达到平衡，则此时容器内气体的总物质的量为_________。

③下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是_________。

A．容器内气体的质量保持不变

B．NO₂的物质的量浓度不再改变

C．NO₂的消耗速率与CO₂的消耗速率相等

D．容器内气体总的物质的量保持不变

Answer

放热 大于 0.05mol•L﹣1•min﹣1 1.5mol BC

【解析】

（1）由图可知，反应物NO2和CO的总能量大于生成物CO2和NO的总能量，该反应为放热反应；

（2）根据题意可列出三段式：

①该段时间内，用CO2表示平均反应速率为：；

②反应是一个前后体积不变的反应，所以反应在5min时达到平衡，则此时容器内气体的总物质的量=反应前的气体的总物质的量=1.5mol，

③化学平衡的判定主要有两种方法，一是v正=v逆，二是变量不变。

A．容器内的气体反应前后遵循质量守恒，容器内气体的质量是个定值，不能判定是否达到平衡状态，A错误；

B．NO2的物质的量浓度是个变量，随着反应的进行不断变化，当它不再改变时，该反应达到平衡状态，B正确；

C．NO2的消耗是正反应方向，CO2的消耗是逆反应方向，二者速率相等符合化学计量数之比，故v正=v逆，反应达到平衡，C正确；

D．反应是一个前后体积不变的反应，即前后物质的量不变的反应，故总物质的量是个定值，不能判定是否达到平衡状态，D错误；

故选BC。