Question

3．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2404℃時(shí)，平衡常數(shù)K=64×10^-4．請回答：
（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NO表示的反應(yīng)速率0.1mol/（L•min）．
（2）將N₂、O₂的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，下列變化趨勢正確的是AC（填字母序號）．

（3）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)不變．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）該溫度下，某時(shí)刻測得容器內(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)向正反應(yīng)方向進(jìn)行 （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$\frac{（3×1{0}^{-3}）^{2}}{（2.5×1{0}^{-1}）（4×1{0}^{-2}）}$=9×10^-4＜K=64×10^-4．

Answer 1

分析 （1）5分鐘內(nèi)，△n（O₂）=0.5mol，由N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）可知△n（NO）=1mol，代入v=$\frac{△n}{V•△t}$計(jì)算；
（2）根據(jù)溫度、催化劑對反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響判斷；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式的特點(diǎn)結(jié)合壓強(qiáng)對平衡的影響分析；
（4）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）=0.5mol，由N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）可知△n（NO）=1mol，v（N₂）=$\frac{△n}{V•△t}$=$\frac{1mol}{2L×5min}$=0.1mol/（L•min），
故答案為：0.1mol/（L•min）；
（2）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；
（3）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)對平衡移動(dòng)沒有影響，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；
（4）該溫度下，某時(shí)刻測得容器內(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：$\frac{（3×1{0}^{-3}）^{2}}{（2.5×1{0}^{-1}）（4×1{0}^{-2}）}$=9×10^-4＜K=64×10^-4，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； $\frac{（3×1{0}^{-3}）^{2}}{（2.5×1{0}^{-1}）（4×1{0}^{-2}）}$=9×10^-4＜K=64×10^-4；

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)原理、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．