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 (填“是”或“不是”)可逆反应,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
【解析】(1)反应物NO在3 s后剩余0.007 mol,并且不再变化,说明反应达到了平衡状态,此反应一定是可逆反应。NO的转化率为[(0.020 mol-0.007 mol)÷0.020 mol]×100%=65%。
(2)由平衡体系2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)可知,NO2为生成物,在0 s时,c(NO2)=
0 mol·L-1,随着反应的进行,c(NO2)逐渐增大,当达到平衡时,c(NO2)达到最大值。参加反应的NO的物质的量为0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,根据方程式,参加反应的NO的物质的量等于生成的NO2的物质的量,故平衡时c(NO2)=0.013 mol÷2 L=0.006 5 mol·L-1,故表示NO2变化曲线的为b。0 s~2 s内,v(NO)=
(0.020 mol-0.008 mol)÷2 L÷2 s=0.003 mol·L-1·s-1,故v(O2)=
v(NO)=
0.001 5 mol·L-1·s-1。
(3)a项中未指明正、逆反应速率,故无法说明该反应是否达到平衡状态;由于该反应是前后气体体积不相等的反应,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,b项正确;c项中说明正、逆反应速率相等,故说明该反应已达到平衡状态;由于气体总质量不变,气体总体积也不变,因此,无论该反应是否达到平衡,容器内密度总保持不变,故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
答案:(1)是 65% (2)b 0.001 5 mol·L-1·s-1
(3)b、c