Question

汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H＞0，已知該反應(yīng)在2 404℃，平衡常數(shù)K=64×10^-4．請(qǐng)回答：
（1）某溫度下，向2L的密閉容器中充入N₂和O₂各1mol，5分鐘后O₂的物質(zhì)的量為0.5mol，則N₂的反應(yīng)速率為

 

．
（2）假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行，判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志

 

．
A．消耗1mol N₂同時(shí)生成1mol O₂    
B．混合氣體密度不變
C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變    
D．2v_正（N₂）=v_逆（NO）
（3）將N₂、O₂的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢(shì)正確的是

 

（填字母序號(hào)）．

（4）向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N₂和O₂，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．與原平衡狀態(tài)相比，此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)

 

．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（5）該溫度下，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N₂、O₂、NO的濃度分別為2.5×10^-1 mol/L、4.0×10^-2 mol/L和3.0×10^-3 mol/L，此時(shí)反應(yīng)

 

（填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”），理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）5分鐘內(nèi)，△n（O₂）=1mol-0.5mol=0.5mol，由N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）可知△n（N₂）=0.5mol，帶入v=

△n

V?△t

計(jì)算；
（2）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不變，以此分析；
（3）根據(jù)溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響判斷；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式的特點(diǎn)結(jié)合壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響分析；
（5）計(jì)算某時(shí)刻生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，與該溫度下的平衡常數(shù)相比較，可得出結(jié)論．

解答： 解：（1）5分鐘內(nèi)，△n（O₂）=1mol-0.5mol=0.5mol，由N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）可知△n（N₂）=0.5mol，v（N₂）=

△n

V?△t

=

0.5mol

2L×5min

=0.05mol/（L?min），
故答案為：0.05mol/（L?min）；
（2）A．消耗1mol N₂等效于消耗1mol O₂，同時(shí)生成1mol O₂，故選；
B．混合氣體密度一直不變，故不選；
C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，總質(zhì)量是個(gè)定值，總物質(zhì)的量是個(gè)定值，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一直不變，故不選；
D．2v（N₂）_正=v（NO）_正=v（NO）_逆，故選；
故選：AD；　
（3）A、該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，平衡常數(shù)增大，故A正確；
B、加入催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不發(fā)生移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大，故C正確．
故答案為：AC；
（4）該反應(yīng)中，氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和前后相等，壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響，只要是在相同溫度下，則平衡狀態(tài)相同，與原平衡狀態(tài)相比，此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)，故答案為：不變；
（5）該溫度下，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N₂、O₂、NO的濃度分別為2.5×10^-1mol/L、4.0×10^-2mol/L和3.0×10^-3mol/L，則有該時(shí)刻生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值為：

(3×10-3)2

(2.5×10-1)×(4.0×1-2)

=9×10^-4＜K，則反應(yīng)應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，
故答案為：向正反應(yīng)方向進(jìn)行；因?yàn)闈舛壬蘍_c＜K．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，注意平衡常數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用．