Question

在一固定容積的密閉容器中進行如下反應：N₂（g）+0₂（g）?2NO（g）不同溫度下，反應的平衡常數(shù)K如下表：

溫度/℃	1538	1760	2404
平衡常數(shù)定	0.86×10-4	2.6×10-4	64×10-4

（1）平衡常數(shù)K的表達式為：

 

．
（2）該反應為

 

反應（“吸熱“或“放熱”）．
（3）能判斷該反應是否已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是：

 

．
A．容器內(nèi)氣體的密度保持不變   B．混合氣體中N0濃度保持不變
C．v（N₂）_正=v（0₂）_逆 D．2c（N₂）=c（NO）
（4）在2404℃時，可逆反應：N₂（g）+0₂（g）═2NO（g），該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下表：

時間/min	N2（mol?L-1）	02（mol?L-1）	NO（mol?L-1）
0	2.60	2.60	0
2	2.54	2.54	0.12
3	c1	c2	c3
4	c1	c2	c3

計算達到平衡時N0的平衡濃度c₃，要求寫出計算過程（保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷,等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據(jù)平衡常數(shù)概念結(jié)合反應N₂（g）+0₂（g）?2NO（g），書寫平衡常數(shù)表達式，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化分析判斷；
（3）達到平衡后，正逆反應速率相同，個組分含量保持不變，依據(jù)化學平衡與原理分析選項；
（4）反應進行到3min反應達到平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡常數(shù)計算；

解答： 解：（1）依據(jù)平衡常數(shù)概念結(jié)合反應N₂（g）+0₂（g）?2NO（g），用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積，書寫平衡常數(shù)表達式K=

c2(NO)

c(N2)c(O2)

；
故答案為：

c2(NO)

c(N2)c(O2)

；
（2）分析圖表數(shù)據(jù)平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明反應是吸熱反應；
故答案為：吸熱；
（3）達到平衡后，正逆反應速率相同，個組分含量保持不變，依據(jù)化學平衡與原理分析；
A．反應過程中和平衡狀態(tài)下，氣體質(zhì)量和體積不變，容器內(nèi)氣體的密度保持不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故A不符合；  
B．混合氣體中N0濃度保持不變是平衡標志，故B符合；
C．反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比為正反應速率之比，v（N₂）_正=v（0₂）_逆，說明氧氣正逆反應速率相同，故C符合；
D．反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比為正反應速率之比，2c（N₂）=c（NO）不能說明正逆反應速率相同，故D不符合；
故選BC．
（4）反應進行到3min反應達到平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡常數(shù)和化學平衡三段式計算，設平衡狀態(tài)一氧化氮的濃度為x；
                  N₂（g）+0₂（g）═2NO（g）
起始量（mol/L）    2.6     2.6       0
變化量（mol/L）    0.5x    0.5x      x   
平衡量（mol/L）   2.6-x    2.6-x    x

x2

(2.6-x)2

=64×10^-4
x=0.19mol/L
答：達到平衡時N0的平衡濃度c₃ 為0.18mol/L．

點評：本題考查了化學平衡常數(shù)，反應速率影響因素分析判斷，化學平衡三段式計算應用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．