Question

8．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(qǐng)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）為了減少汽車尾氣中有害氣體的排放，在現(xiàn)實(shí)生活中你認(rèn)為可以采取的措施有CD．
A．采用耐高溫的陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)，以提高內(nèi)燃機(jī)的工作溫度
B．為了避免上述反應(yīng)，不使用空氣，改用純氧氣
C．在排氣管中安裝高效催化劑，將有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體
D．將燃油車改換成電動(dòng)車
（3）將一定量的N₂、O₂的混合氣體充入恒容密閉容器中，如圖1變化趨勢(shì)正確的是AC（填字母序號(hào)）．

（4）將一定量的N₂、O₂的混合氣體充入恒溫密閉容器中，分別在不同的壓強(qiáng)P₁、P₂（P₁＞P₂）下達(dá)到平衡，請(qǐng)畫出N₂的轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)下隨時(shí)間變化的曲線圖．（見圖2，不同壓強(qiáng)下的曲線要有相應(yīng)的標(biāo)識(shí)）

Answer 1

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）A、高溫能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)歷程；
B、增大氧氣的濃度，N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡正向移動(dòng)；
C、在排氣管中安裝高效催化劑，將NO轉(zhuǎn)化為N₂，減少了空氣污染；
D、電動(dòng)車清潔環(huán)保，不會(huì)產(chǎn)生尾氣；
（3）A、該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行；
B、加入催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不發(fā)生移動(dòng)；
C、升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，據(jù)此分析；
（4）N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）為等體積的反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡無影響，增大壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率．

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、高溫能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)歷程，因此不能減少汽車尾氣中有害氣體的排放，故A錯(cuò)誤；
B、改用純氧氣，增大氧氣的濃度，N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)生更多的NO，故B錯(cuò)誤；
C、在排氣管中安裝高效催化劑，將NO轉(zhuǎn)化為N₂，減少了空氣污染，故C正確；
D、電動(dòng)車清潔環(huán)保，不會(huì)產(chǎn)生尾氣，故D正確；
故答案為：CD；
（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）N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）為等體積的反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡無影響，因此平衡時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率相等，增大壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所用的時(shí)間，N₂的轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)下隨時(shí)間變化的曲線圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素等知識(shí)，題目綜合性較強(qiáng)，為高考常見題型，注意化學(xué)反應(yīng)原理的理解和應(yīng)用．