Question

汽車(chē)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) ΔH，已知該反應(yīng)在 T ℃時(shí)，平衡常數(shù)K＝9.0。
請(qǐng)回答：
（1）已知：N₂(g)+2O₂(g) 2NO₂(g) ΔH₁     2NO₂(g) O₂+2NO(g) ΔH₂  ΔH=             （用含ΔH₁、ΔH₂的表達(dá)式表示）；
（2）某溫度下，向2 L的密閉容器中充入N₂和O₂各1 mol，5分鐘后O₂的物質(zhì)的量為0.5 mol，則NO的反應(yīng)速率                ；
（3）假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行，下列能判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________；

A．消耗1 mol N2同時(shí)生成1 mol O2

B．混合氣體密度不變

C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

D．2v正(N2)＝v逆(NO)

（4）下圖是反應(yīng)N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”圖，由圖A可以推知該反應(yīng)為        反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。由圖B可知，與a對(duì)應(yīng)的條件相比，b改變的條件可以是        ；

（5）T ℃時(shí)，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N₂、O₂、NO的濃度分別為0.20 mol·L^－1、0.20mol·L^－1和0.50mol·L^－1，此時(shí)反應(yīng)N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)________________(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”)，平衡時(shí)，N₂在混合氣體的體積百分?jǐn)?shù)為多少？（在答題卡上寫(xiě)出具體計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）ΔH₁  + ΔH₂   2分
（2）0.1 mol·L^－1·min^－1   2分
（3）AD   2分 漏選扣1分，多選錯(cuò)選沒(méi)分
（4）吸熱 2分 加入催化劑2分 （5）向正反應(yīng)方向進(jìn)行  2分    20%

解析試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，可得?H = ΔH₁  + ΔH₂   
（2）v(NO)=2v(O₂)="2×0.5mol÷2L÷5min=0.1" mol·L^－1·min^－1 
（3）A、消耗1 mol N₂同時(shí)生成1 mol O₂，說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)已達(dá)到平衡，正確；B、該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行，不論反應(yīng)是否平衡，氣體密度不變，所以密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡，錯(cuò)誤；C、因?yàn)樽笥覛怏w的系數(shù)相等，不論反應(yīng)是否平衡，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，所以混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡，錯(cuò)誤；D、2v_正(N₂)＝v_逆(NO)，等于系數(shù)之比，說(shuō)明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)已達(dá)到平衡，正確。
（4）溫度升高，平衡常數(shù)K增大，說(shuō)明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；b反應(yīng)速率加快，但平衡不移動(dòng)，則b改變的條件可以是：加入了催化劑。
（5）設(shè)出N₂的轉(zhuǎn)化濃度，根據(jù)化學(xué)方程式，可表示出平衡時(shí)N₂、O₂、NO的濃度，然后根據(jù)平衡常數(shù)K的表達(dá)式，列出計(jì)算式，可求出N₂的轉(zhuǎn)化濃度，進(jìn)而求出N₂的體積分?jǐn)?shù)。
考點(diǎn)：本題考查蓋斯定律、反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡的判斷、化學(xué)平衡移動(dòng)及相關(guān)計(jì)算。