Question

【題目】汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＞0，已知該反應在2404℃時，平衡常數K＝64×10－4。請回答：

（1）某溫度下，向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol，5分鐘后O2的物質的量為0.5 mol，則N2的反應速率為_________________。

（2）假定該反應是在恒容條件下進行，判斷該反應達到平衡狀態的標志__________。

A．消耗1 mol N2同時生成1 mol O2 B．混合氣體密度不變

C．混合氣體平均相對分子質量不變 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，右圖變化趨勢正確的是________(填字母序號)。

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

（5）該溫度下，某時刻測得容器內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，此時反應_____________(填“處于化學平衡狀態”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”)，理由是_______________。

Answer 1

【答案】（1）0.05mol/(L.min)；

（2）AD；（3）AC；（4）不變；

（5）正反應方向進行,因為濃度商Qc<K

【解析】

試題分析：（1）5分鐘內，△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol，由N2(g)+O2(g)2NO(g)可知△n(N2)=0.5mol，v(N2)= ==0.05mol/(Lmin)，故答案為：0.05mol/(Lmin)；

（2）A．消耗1mol N2等效于消耗1mol O2，同時生成1mol O2，故選；B．混合氣體密度一直不變，故不選；C．混合氣體平均相對分子質量不變，總質量是個定值，總物質的量是個定值，混合氣體的平均相對分子質量一直不變，故不選；D．2v(N2)正=v(NO)正=v(NO)逆，故選；故選AD；

（3）A、該反應的正反應為吸熱反應，則升高溫度平衡向正反應進行，平衡常數增大，故A正確；B、加入催化劑，反應速率增大，但平衡不發生移動，故B錯誤；C、升高溫度，反應速率增大，平衡向正反應方向移動，氮氣的轉化率增大，故C正確．故答案為：AC；

（4）該反應中，氣體的化學計量數之和前后相等，壓強對平衡移動沒有影響，只要是在相同溫度下，則平衡狀態相同，與原平衡狀態相比，此時平衡混合氣中NO的體積分數，故答案為：不變；

（5）該溫度下，某時刻測得容器內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，則有該時刻生成物的濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值為：=9×10-4＜K，則反應應向正反應方向進行，故答案為：向正反應方向進行 因為濃度商Qc＜K。