Question

汽車尾氣里含有NO氣體是由于內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致：N₂（g）+O₂（g） 2NO（g）△H＞0
已知該反應(yīng)在2404℃時，平衡常數(shù)K=64×10^-4．請回答：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為

c2(NO)

c(N2)?c(O2)

（2）該溫度下，向2L密閉容器中充入N₂和O₂各1mol，平衡時，N₂的轉(zhuǎn)化率是

4

%（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、4.0×10^-2mol/L和3.0×10^-3mol/L，此時反應(yīng)

向正反應(yīng)方向進行

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

(3×10-3 )2

(2.5×10-1)×(4.0×10-2)

＜K

．
（4）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）．

（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)

不變

填“變大、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式，利用三段式法結(jié)合平衡常數(shù)計算轉(zhuǎn)化率；
（3）計算某時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；
（4）根據(jù)溫度、催化劑對反應(yīng)速率和平衡移動的影響判斷；
（5）根據(jù)化學方程式的特點結(jié)合壓強對平衡的影響分析．

解答：解：（1）平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，反應(yīng)方程式為N₂（g）+O₂（g） 2NO（g），則k=

c2(NO)

c(N2)?c(O2)

，故答案為：

c2(NO)

c(N2)?c(O2)

；
（2）設(shè)平衡時氮氣的轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x，則
        N₂（g）+O₂（g） 2NO（g）
起始：1mol    1mol             0
轉(zhuǎn)化：x       x                2x
平衡：1mol-x   1mol-x           2x
則有：

( 2x 2 )2

1-x 2 × 1-x 2

=64×10^-4，
x=0.04mol，
所以平衡時，N₂的轉(zhuǎn)化率是

0.04

1

× 100%=4%，故答案為：4；
（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、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(yīng)物濃度冪之積的比值為：

(3×10-3 )2

(2.5×10-1)×(4.0×10-2)

=9×10^-4＜K，則反應(yīng)應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，
故答案為：向正反應(yīng)方向進行； 

(3×10-3 )2

(2.5×10-1)×(4.0×10-2)

＜K；
（4）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，故B錯誤；
C、升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確．
故答案為：AC；
（5）該反應(yīng)中，氣體的化學計量數(shù)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(tài)相同，
與原平衡狀態(tài)相比，此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)，故答案為：不變．

點評：本題考查化學平衡的有關(guān)計算，題目難度中等，注意平衡常數(shù)的計算和應(yīng)用．