汽車尾氣裏含有的NO氣體是由內燃機燃燒時產生的高温引起氮氣和氧氣反應所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ...
問題詳情:
汽車尾氣裏含有的NO氣體是由內燃機燃燒時產生的高温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達式為 。
(2)該温度下,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)該温度下,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 的混合氣體充入恆温恆容密閉容器中,如圖變化趨勢正確的是_________。
(5)向恆温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,所以升高温度,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。由於升高温度,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向恆温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