汽車尾氣裡含有的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)...

問題詳情：

汽車尾氣裡含有的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＝0.25 。請回答下列問題。

(1)該反應的平衡常數表示式為_____________ ；若要增大平衡常數需要______(填‘升溫’或‘降溫’)。

(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的轉化率是________%。

(3)該溫度下，某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10－1 mol.L－1、4.0×10－2 mol.L－1和3.0×10－3 mol.L－1，此時反應________(填“處於化學平衡狀態”、“向正方向進行”或“向逆方向進行”)，理由是____________________________________。要縮短達到平衡的時間，可採取的措施有___________、__________(寫兩條即可)。

【回答】

【*】    (1).     (2). 升溫    (3). 20    (4). 向正反應方向移動    (5). 濃度熵小於化學平衡常數    (6). 升高溫度    (7). 增大壓強或增大反應物濃度或使用催化劑

【解析】

【分析】

（1）化學反應平衡常數等於平衡時生成物濃度的冪指數積除以反應物濃度的冪指數積；若要增大平衡常數需應使平衡向正反應方向移動；

（2）依據題給資訊，建立三段式求解；

（3）用濃度商判斷化學反應進行的方向；依據影響化學反應速率的因素分析。

【詳解】（1）化學反應平衡常數等於平衡時生成物濃度的冪指數積除以反應物濃度的冪指數積，該反應的平衡常數表示式為；該反應為吸熱反應，若要增大平衡常數需要升高溫度，使平衡向正反應方向移動，故*為：；升溫；

（2）設N2的轉化率為x，依據題給條件建立如下三段式：

N2(g)  +  O2(g)⇌  2NO(g)

起（mol/L）        0.5     0.5       0

變（mol/L）        0.5x    0.5x      x

平（mol/L）       (0.5-0.5x) (0.5-0.5x)  x

由平衡常數K為0.25可得：x2/(0.5-0.5x) (0.5-0.5x)=0.25，解得x=0.2，故*為：20；

（3）用濃度商判斷化學反應進行的方向：若Q=K，則反應是平衡狀態；若Q>K，則平衡向左移動，此時反應的濃度熵Q為（3.0×10－3 mol.L－1）2/(2.5×10－1 mol.L－1)×(4.0×10－2)=9.0×10－4＜K=0.25，由於濃度熵小於化學平衡常數，平衡向正反應方向移動；要縮短達到平衡的時間，加快反應速率，可升高溫度或增大壓強或增大反應物濃度或使用催化劑，故*為：向正反應方向移動；濃度熵小於化學平衡常數；升高溫度或增大壓強或增大反應物濃度或使用催化劑。

【點睛】本題考查化學平衡，注意依據方程式的特徵分析條件變化對平衡的影響，注意平衡常數的計算和應用是解答關鍵。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：填空題