Question

汽車尾氣凈化器中的主要反應(yīng)為：2NO（g）+2CO（g）

催化劑

2CO₂（g）+N₂（g），某科研小組在2L密閉容器中充入5molCO和5molNO，對該反應(yīng)進行了一系列的研究，在一定溫度（T）下，將測量出的c（CO₂）隨時間（t）變化的數(shù)據(jù)繪制如圖所示的圖象
（1）該反應(yīng)的△H

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）下列選項中，能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

a．v（N O ）=v（CO）
b．N₂的濃度不再變化
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d．混合氣體密度不變
（2）在溫度為T₁℃時，若反應(yīng)從開始到10sN₂的平均反應(yīng)速率v（N₂）=0.1mol?L^-1?s^-1則a值為，此溫度下平衡常數(shù)K₁=

 

，平衡時，向此容器中再通入1molN O 和1.6molN₂．則平衡

 

（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）移動，原因是

 

（3）若T₂℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₂=80，開始時向密閉容器中加入混合氣體并使它們的初始濃度為c（NO）=0.2mol?L ^-1，c（CO）=0.5mol?L^-1，c（CO₂）=0.4mol?L^-1，c（N₂）=bmol?L^-1，若要使開始時NO的消耗＞生成速率，則b的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）圖象分析先拐先平，溫度高T₁＞T₂，結(jié)合二氧化碳的濃度變化分析反應(yīng)能量變化，化學(xué)平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，各組含量保持不變分析選項；
（2）依據(jù)反應(yīng)速率計算生成氮氣的濃度，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)等于生成物平衡你的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡你的冪次方乘積得到；，結(jié)合濃度商和平衡常數(shù)大小比較判斷反應(yīng)進行的方向；
（3）依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較，若要使開始時NO的消耗＞生成速率，反應(yīng)正向進行，Q＜K計算分析應(yīng)用．

解答： 解：（1）圖象分析先拐先平，溫度高T₁＞T₂，結(jié)合二氧化碳的濃度變化分析反應(yīng)能量變化，隨溫度升高，二氧化碳濃度減小，說明平衡逆向進行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；化學(xué)平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，各組含量保持不變分析選項；
a．反應(yīng)過程中始終存在v（N O ）=v（CO），不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．N₂的濃度不再變化是化學(xué)平衡的標志，故b正確；
c．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，質(zhì)量不變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變，混合氣體密度始終不變，故d錯誤；
故答案為：bc；
（2）依據(jù)反應(yīng)速率計算生成氮氣的濃度，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計算平衡濃度，若反應(yīng)從開始到10sN₂的平均反應(yīng)速率v（N₂）=0.1mol?L^-1?s^-1則生成氮氣濃度為1mol/L
                2NO（g）+2CO（g）

催化劑

2CO₂（g）+N₂（g），
起始量（mol/L）  2.5      2.5          0        0
變化量（mol/L）  2         2           2        1
平衡量（mol/L） 0.5       0.5          2        1
a值為2mol/L
結(jié)合平衡常數(shù)等于生成物平衡你的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡你的冪次方乘積=

22×1

0．52×0．52

=64；
平衡時，向此容器中再通入1molNO 和1.6molN₂，結(jié)合濃度商和平衡常數(shù)大小比較判斷反應(yīng)進行的方向，Q=

1.8×22

12×0．52

=28.8＜64，平衡正向進行；
故答案為：2mol/L，64，向正反應(yīng)方向，平衡時，向此容器中再通入1molNO 和1.6molN₂，Q=

1.8×22

12×0．52

=28.8＜64，平衡正向進行；
（3）依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較，若要使開始時NO的消耗＞生成速率，反應(yīng)正向進行，Q＜K計算分析應(yīng)用，初始濃度為c（NO）=0.2mol?L ^-1，c（CO）=0.5mol?L^-1，c（CO₂）=0.4mol?L^-1，c（N₂）=bmol?L^-1，若要使開始時NO的消耗＞生成速率，Q=

b×0．42

0．22×0．52

＜80，b＜5；
故答案為：b＜5．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素分析判斷，平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計算應(yīng)用，反應(yīng)進行方向的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．