Question

【题目】合理的利用吸收工业产生的废气CO2、NO2、SO2 等可以减少污染，变废为宝。

（1）用CO2可以生产燃料甲醇。

已知：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（l）△H=﹣akJmol﹣1；

2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣b kJmol﹣1；

则表示CH3OH（g）燃烧的热化学方程式为：_______________________。

（2）光气（COCl2）是重要化工原料，常用于聚酯类材料的生产，工业通过Cl2（g）+CO（g）COCl2（g）△H < 0制备。图为实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题：

①0～6min内，反应的平均速率v（Cl2）=___________；

②该反应第一次达平衡时的平衡常数为___________，10min改变的条件是_____________。

（3）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如图所示：NO2被吸收的离子方程式是________________________________。

（4）对于2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，于1 L的恒容密闭容器中进行反应。下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母代号)。

A．c(CO)＝c(CO2) B．容器中混合气体的密度不变

C．2v(N2)正＝v(NO)逆 D．容器中混合气体的平均摩尔质量不变

Answer 1

【答案】2CH3OH(g)+3O2(g) =2CO2 (g)+4H2O(l) ΔH = +(2a-3b)kJ·mol-10.15 mol·L-1·min-130升高温度2NO2+4HSO3- =N2+4SO42-+4H+CD

【解析】

(1)①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l) △H=-akJmol-1；②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-bkJmol-1；利用盖斯定律计算②×3-①×2得到表示CH3OH(g)燃烧的热化学方程式：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+(2a-3b)kJmol-1 ，故答案为：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+(2a-3b)kJmol-1；

(2)①由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，则v(Cl2)==0.15 molL-1min -1，故答案为：0.15molL-1min-1 ；

②Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)，第一次达到平衡状态，c(CO)=0.1mol/L，c(Cl2)=0.3mol/L，c(COCl2)=0.9mol/L，反应第一次达平衡时的平衡常数K==30，影响平衡移动的因素有温度、浓度和压强，该反应是放热反应，由图可知，第10min时平衡逆向移动，只能是升温，故答案为：30；升高温度；

(3)二氧化氮具有强的氧化性，能够氧化亚硫酸氢根离子生成硫酸根离子，二氧化氮被还原为氮气，离子方程式：2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+；故答案为：2NO2+4HSO3-═N2+4SO42-+4H+；

(4)A．反应达到平衡时，是各物质的浓度不再发生改变，而不是相等，故A错误；B．因为反应是在恒容密闭容器中进行的，反应物和生成物都是气体，所以气体的总质量不变，体积不变，密度恒定不变，故密度不变不能作为判断平衡的标志，故B错误；C．当2v(N2)正=v(NO)逆时，反应达到平衡，故C正确；D．容器内气体的总质量不变，气体的物质的量减小，平均摩尔质量增大，当不变时，反应达到平衡状态，故D正确；故答案为：CD。