Question

【題目】汽車尾氣里含有的NO氣體是由內燃機燃燒時產生的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0。

己知該反應在2404℃時，平衡常數K = 6.4×10-3。請回答下列問題。

（1）該反應的平衡常數表達式為__________。

（2）該溫度下，向2L密閉容器中充入N2和O2各lmol，平衡時，N2的轉化率是_____%（保留整數）。

（3）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、3.0×10-3mol/L，此時反應______（填“處于化學平衡狀態”、“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”）。

Answer 1

【答案】 K= 4 向正方向進行 AC 不變

【解析】試題分析：汽車尾氣里含有的NO氣體是由內燃機燃燒時產生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＝6.4×10－3。

請回答下列問題。

（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，則根據方程式可知該反應的平衡常數表達式為K＝。

（2）該溫度下，向2 L密閉容器中充入N2和O2各1mol，設平衡時消耗氮氣和氧氣均是xmol，則生成NO設2xmol，所以根據平衡常數可知，解得x＝0.04，則N2的轉化率是4%。

（3）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，則此時濃度商＝＜K，所以此時反應向正方向進行。

（4）A、正反應吸熱，則升高溫度平衡向正反應方向進行，平衡常數增大，A正確；B、催化劑不能改變平衡狀態，B錯誤；C、正反應吸熱，則升高溫度平衡向正反應方向進行，氮氣額轉化率增大，C正確，答案選AC。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，由于反應前后體積不變，則相當于增大壓強，平衡不移動，因此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的體積分數不變。