Question

汽車尾氣里含有的NO氣體是由內(nèi)燃機燃燒時產(chǎn)生的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)  

已知該反應在 2404℃時，平衡常數(shù) K＝6.4×10^{－3。請回答下列問題。}

(1)該反應的平衡常數(shù)表達式為                                    。

^{(2)該溫度下，向 2 L 密閉容器中充入 N2 和 O2 各 1 mol，平衡時，N2 的轉(zhuǎn)化率是      %(保留整數(shù))。}

^{(3)該溫度下，某時刻測得容器內(nèi) N2、O2、NO的濃度分別為}2.5×10^－1mol·L^－1、4.0×10^－2mol·L^－1和3.0×10^－3mol·^{L－1，此時反應________(填“處于化學平衡狀態(tài)”、“向正方向進行”或“向逆方向進行”)，理由是_______。}

^{(4)將 N2、O2 的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢正確的是_________。}

^{(5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的 N2 和 O2，達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量 NO，重新達到化學平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比，此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)_________(填“變大”、“變小”或“不變”)。}

Answer 1

【知識點】化學平衡A1  G2  G3 G4

【答案解析】^{（1）    （2）4}   

（3）向正方向進行   

^{（4）AC   （5）不變}

解析：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)

  起始1mol  1mol

  變化 x      x       2x

  平衡1-x     1-x      2x，K=x²/[(1-x)/2]²=6.4×10^－3，x≈0.04mol，^{轉(zhuǎn)化率是4%}

⑶Qc= (3.0×10^－3)²÷[(2.5×10^－1)×( 4.0×10^－2)]=9.0×10^－4<64×10^－4，所以反應向正反應方向進行。

⑷由于該反應的正反應是吸熱反應，所以升高溫度，化學平衡正向移動，化學平衡常數(shù)增大，A項正確；加入催化劑，化學反應速率加快，達到平衡所需要的時間縮短，但催化劑不能使平衡發(fā)生移動，即NO的平衡濃度不變， B項錯誤。由于升高溫度，平衡正向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率提高，化學反應速率加快，達到平衡所需要的時間縮短，C正確。

⑸向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N₂和O₂，達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，由于該反應是反應前后氣體體積相等的反應，則建立的平衡與原平衡等效，此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)不變。

【思路點撥】平衡移動方向可用平衡移動原理判斷，也可根據(jù)濃度商與K的比較判斷。