20.汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所
致:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0,已知該反應(yīng)在2 404℃,平衡常數(shù)K=64×10-4.請回答:
(1)某溫度下,向2L的密閉容器中充入N2和O2各1mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5mol,則N2的反應(yīng)速率為0.05mol/(L•min).
(2)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志AD.
A.消耗1mol N2同時(shí)生成1mol O2
B.?dāng)嗔?NA個(gè)O=O鍵同時(shí)斷裂1NA 個(gè) N=O鍵
C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變
D.2v(N2)=v(NO)
(3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,如圖變化趨勢正確的是AC(填字母序號(hào)).

(4)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài).與原平衡狀態(tài)相比,此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)不變.(填“變大”、“變小”或“不變”)
(5)在溫度2 404℃條件下,某時(shí)刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L,此時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),理由是因?yàn)闈舛壬蘍c<K.

分析 (1)5分鐘內(nèi),△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,由N2(g)+O2(g)?2NO(g)可知△n(N2)=0.5mol,帶入v=$\frac{△n}{V•△t}$計(jì)算;
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比(不同物質(zhì)),平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變,以此分析;
(3)根據(jù)溫度、催化劑對反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響判斷;
(4)根據(jù)化學(xué)方程式的特點(diǎn)結(jié)合壓強(qiáng)對平衡的影響分析;
(5)計(jì)算某時(shí)刻生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值,與該溫度下的平衡常數(shù)相比較,可得出結(jié)論.

解答 解:(1)5分鐘內(nèi),△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,由N2(g)+O2(g)?2NO(g)可知△n(N2)=0.5mol,v(N2)═$\frac{△n}{V•△t}$=$\frac{0.5mol}{2L×5min}$=0.05mol/(L•min),
故答案為:0.05mol/(L•min);
(2)A.消耗1mol N2等效于消耗1mol O2,同時(shí)生成1mol O2,故選;
B.?dāng)嗔?NA個(gè)O=O鍵同時(shí)斷裂1NA 個(gè) N=O鍵,正逆反應(yīng)速率不相等,故不選;
C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變,總質(zhì)量是個(gè)定值,總物質(zhì)的量是個(gè)定值,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量一直不變,故不選;
D.2v(N2=v(NO)=v(NO),故選;
故選:AD; 
(3)A、該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行,平衡常數(shù)增大,故A正確;
B、加入催化劑,反應(yīng)速率增大,但平衡不發(fā)生移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大,故C正確.
故答案為:AC;
(4)該反應(yīng)中,氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和前后相等,壓強(qiáng)對平衡移動(dòng)沒有影響,只要是在相同溫度下,則平衡狀態(tài)相同,與原平衡狀態(tài)相比,此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù),
故答案為:不變;
(5)該溫度下,某時(shí)刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,則有該時(shí)刻生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值為:$\frac{(3×10{\;}^{-3})^{2}}{(2.5×10{\;}^{-1})×(4.0×1{\;}^{-2})}$=9×10-4<K,則反應(yīng)應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,
故答案為:向正反應(yīng)方向進(jìn)行;因?yàn)闈舛壬蘍c<K.

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算,題目難度中等,注意平衡常數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用.

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12.下列有關(guān)化學(xué)用語的表示正確的是( 。
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③鈉在常溫下不容易被氧化,加熱下被氧化成白色固體
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⑤Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈堿性.
A.都正確B.②③④⑤C.②③⑤D.②④⑤

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