Question

【题目】汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0。

己知该反应在2404℃时，平衡常数K = 6.4×10-3。请回答下列问题。

（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lmol，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、3.0×10-3mol/L，此时反应______（填“处于化学平衡状态”、“向正方向进行”或“向逆方向进行”），理由是__________。

（4）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是_____。

（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】 K= 4 向正方向进行 AC 不变

【解析】试题分析：汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致： N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH>0。已知该反应在2404℃时，平衡常数K＝6.4×10－3。

请回答下列问题。

（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝。

（2）该温度下，向2 L密闭容器中充入N2和O2各1mol，设平衡时消耗氮气和氧气均是xmol，则生成NO设2xmol，所以根据平衡常数可知，解得x＝0.04，则N2的转化率是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，则此时浓度商＝＜K，所以此时反应向正方向进行。

（4）A、正反应吸热，则升高温度平衡向正反应方向进行，平衡常数增大，A正确；B、催化剂不能改变平衡状态，B错误；C、正反应吸热，则升高温度平衡向正反应方向进行，氮气额转化率增大，C正确，答案选AC。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，由于反应前后体积不变，则相当于增大压强，平衡不移动，因此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的体积分数不变。