题目内容
【题目】汽车尾气里含有的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) ΔH。请回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2
ΔH=______________(用含ΔH1、ΔH2的表达式表示);
(2)下图是反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”图,由图A可以推知该反应为_________反应(填“吸热”或“放热”)。由图B可知,与a对应的条件相比,b改变的条件可以是________;
(3)已知反应在 T ℃时,平衡常数K=9.0,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L-1、0.20mol·L-1和0.50mol·L-1,此时反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)_____________(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”)。
(4)在一密闭容器中发生反应CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),测得数据如下:
上述反应的平衡常数表达式为_______________,平衡时CO的转化率为_____________。
【答案】 ΔH1 +ΔH2 吸热 加入催化剂或增大压强 向正反应方向进行 60%
【解析】(1)根据盖斯定律,已知中两个反应相加可得:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=ΔH1+ΔH2。
(2)由图A可得,温度升高,平衡常数K增大,说明该反应为吸热反应;与a相比,b反应速率加快,但平衡不移动,则b改变的条件可能是加入了催化剂,又因为该反应为气体分子数不变的反应,所以b改变的条件还可能是增大压强。
(3)此时浓度商Q==6.25<K=9.0,所以反应向正反应方向进行。
(4)根据化学平衡常数的定义及在表达式中不列出固体和纯液体,上述反应的平衡常数表达式为;由表中数据可得,CO初始浓度为2mol/L,150s达到平衡,CO平衡浓度为0.8mol/L,所以平衡时CO的转化率为:(2-0.8)mol/L÷2mol/L×100%=60%。