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),△H>0,已知该反应在240℃,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为______。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志______.
A.消耗1molN2同时生成1molO2
混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)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______(填字母序号)。
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(4)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”![]()
(5)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______。
【答案】0.05mol/(L·min) AD AC 不变 向正反应方向进行 因为浓度商Qc<K
【解析】
(1)先根据速率定义式计算v(O2),然后根据不同物质表示的速率比等于化学计量数的比计算v(N2);
(2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;
(3)根据温度对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析AC;
根据催化剂可以加快反应速率,但不能使化学平衡移动分析B;
(4)根据化学方程式的特点结合压强对平衡的影响分析;
(5)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。
(1)5分钟内,△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,则v(O2)=
=0.05 mol/(L·min),根据反应方程式N2(g)+O2(g)
2NO(g)可知v(N2)=v(O2)=
=0.05 mol/(L·min);
(2)A.消耗1molN2等效于消耗1mol O2,同时生成1mol O2,说明正逆反应速率相等(同种物质),反应达到平衡,A符合题意;
B.混合气体的总质量不变,容器的体积不变,无论反应是否平衡,混合气体密度一直不变,B不符合题意;
C.混合气体的总质量不变,总的物质的量也不变,无论反应是否平衡,混合气体平均相对分子质量始终不变,不能据此判断反应是否处于平衡状态,C不符合题意;
D. 2v正(N2)=v逆(NO)= v正(NO),说明正逆反应速率相等(同种物质),说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故合理选项是AD;
(3)该反应的正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应进行,化学平衡常数增大,A正确;
B.加入催化剂,可以加快化学反应速率,但对化学平衡移动无影响,因此平衡不发生移动,物质的平衡含量不变,B错误;
C.升高温度,化学反应速率增大,达到平衡所需要的时间缩短,先达到平衡,由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,使N2的转化率增大,C正确;
故合理选项是AC;
(4)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的体积分数不变;
(5)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Qc=
=9.0×10-4<K,说明反应未达到平衡,反应应向正反应方向进行。
【题目】下列实验操作对应的现象不符合事实的是
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A.少量二氧化硫通入氯化钡溶液中,产生白色沉淀亚硫酸钡 | B.在新制Cu(OH)2悬浊液中加入少量的葡萄糖,加热,产生砖红色沉淀 | C.将少量钠投入到无水乙醇中,钠表面有气泡产生 | D.在盛水的烧杯中加入氯化钠固体,小灯泡会逐渐亮起来 |
A. AB. BC. C...D. D