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)  

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)該反應的平衡常數表示式為                                    。

(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     %(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－1、4.0×10－2mol·L－1和3.0×10－3mol·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_______。

(4)將 N2、O2 的混合氣體充入恆溫恆容密閉容器中，如圖變化趨勢正確的是_________。

(5)向恆溫恆容的密閉容器中充入等物質的量的 N2 和 O2，達到平衡狀態後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”)。

【回答】

【知識點】化學平衡A1  G2  G3 G4

【*解析】（1）    （2）4   

（3）向正方向進行   

（4）AC   （5）不變

解析：N2(g)＋O2(g)2NO(g)

  起始1mol  1mol

  變化 x      x       2x

  平衡1-x     1-x      2x，K=x2/[(1-x)/2]2=6.4×10－3，x≈0.04mol，轉化率是4%

⑶Qc= (3.0×10－3)2÷[(2.5×10－1)×( 4.0×10－2)]=9.0×10－4<64×10－4，所以反應向正反應方向進行。

⑷由於該反應的正反應是吸熱反應，所以升高溫度，化學平衡正向移動，化學平衡常數增大，A項正確；加入催化劑，化學反應速率加快，達到平衡所需要的時間縮短，但催化劑不能使平衡發生移動，即NO的平衡濃度不變， B項錯誤。由於升高溫度，平衡正向移動，氮氣的轉化率提高，化學反應速率加快，達到平衡所需要的時間縮短，C正確。

⑸向恆溫恆容的密閉容器中充入等物質的量的N2和O2，達到平衡狀態後再向其中充入一定量NO，由於該反應是反應前後氣體體積相等的反應，則建立的平衡與原平衡等效，此時平衡混合氣中NO的體積分數不變。

【思路點撥】平衡移動方向可用平衡移動原理判斷，也可根據濃度商與K的比較判斷。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：填空題