Question

汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N₂（g）+O₂（g） 2NO（g）△H＞0
已知该反应在2404℃时，平衡常数K=64×10^-4．请回答：
（1）该反应的平衡常数表达式为______
（2）该温度下，向2L密闭容器中充入N₂和O₂各1mol，平衡时，N₂的转化率是______%（保留整数）．
（3）该温度下，某时刻测得容器内N₂、O₂、NO的浓度分别为2.5×10^-1mol/L、4.0×10^-2mol/L和3.0×10^-3mol/L，此时反应______（填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是______．
（4）将N₂、O₂的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是______（填字母序号）．

（5）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N₂和O₂，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态．与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数______填“变大、“变小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；
（2）根据反应方程式，利用三段式法结合平衡常数计算转化率；
（3）计算某时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，与该温度下的平衡常数相比较，可得出结论；
（4）根据温度、催化剂对反应速率和平衡移动的影响判断；
（5）根据化学方程式的特点结合压强对平衡的影响分析．
解答：解：（1）平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，反应方程式为N₂（g）+O₂（g） 2NO（g），则k=，故答案为：；
（2）设平衡时氮气的转化的物质的量为x，则
        N₂（g）+O₂（g） 2NO（g）
起始：1mol    1mol             0
转化：x       x                2x
平衡：1mol-x   1mol-x           2x
则有：=64×10^-4，
x=0.04mol，
所以平衡时，N₂的转化率是=4%，故答案为：4；
（3）该温度下，某时刻测得容器内N₂、O₂、NO的浓度分别为2.5×10^-1mol/L、4.0×10^-2mol/L和3.0×10^-3mol/L，则有该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为：
=9×10^-4＜K，则反应应向正反应方向进行，
故答案为：向正反应方向进行； ＜K；
（4）A、该反应的正反应为吸热反应，则升高温度平衡向正反应进行，平衡常数增大，故A正确；
B、加入催化剂，反应速率增大，但平衡不发生移动，故B错误；
C、升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，故C正确．
故答案为：AC；
（5）该反应中，气体的化学计量数之和前后相等，压强对平衡移动没有影响，只要是在相同温度下，则平衡状态相同，
与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数，故答案为：不变．
点评：本题考查化学平衡的有关计算，题目难度中等，注意平衡常数的计算和应用．