题目内容
【题目】NO和CO都是汽车排放尾气中的有害物质,需要进一步处理和利用。
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
写出CO将NO2还原为NO的热化学方程式__________________。
(2)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应I,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题:
①温度:T1_________T2(填“<”或“>”)。
②某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,反应进行10分钟放出热量373 kJ,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=_____________。图中A~G点中,正反应速率最快的是______点(填序号)
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,此时的平衡常数K =_____(结果精确到0.01);
(3)工业上可以利用CO与H2反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器 | 反应物投入量 | 反应物的转化率 | CH3OH的浓度(mol/L) | 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
1 | 1molCO和2molH2 | a1% | c1 | 放出Q1KJ热量 |
2 | 1molCH3OH | a2% | c2 | 吸收Q2KJ热量 |
3 | 2molCO和4molH2 | a3% | c3 | 放出Q3KJ热量 |
①该反应的△H为_________;(用带Q1、Q2或Q3的式子表示)
②下列关系一定正确的是(______)
A. c1= c2 B. a1 >a3 C.a1=a2 D. 2Q1 < Q3
【答案】CO(g)+NO2(g)==CO2(g)+NO(g) H=-227 kJ/mol > 0.05 molL-1min-1 C 0.22 Lmol-1 -(Q1+Q2) AD
【解析】
(1)反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
将(反应Ⅱ-反应Ⅰ)÷2,即得CO将NO2还原为NO的热化学方程式。
(2)①正反应为放热反应,在相同压强下,升高温度,平衡逆向移动,根据NO的体积分数,可确定T1与T2的关系。
②373 kJ为746的一半,则参加反应的CO为1mol,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=。图中A~G点中,从温度和压强两个方面确定正反应速率最快的点。
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,利用三段式,求出平衡时反应物与生成物的浓度,从而求出平衡常数K;
(3)①容器1从正反应开始,容器2从逆反应开始,平衡时二者等效,由此可确定该反应的△H;
②结合等效平衡思想进行分析。
(1)反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
将(反应Ⅱ-反应Ⅰ)÷2,即得CO将NO2还原为NO的热化学方程式为CO(g)+NO2(g)==CO2(g)
+NO(g) H=-227 kJ/mol。答案为:CO(g)+NO2(g)==CO2(g)+NO(g) H=-227 kJ/mol;
(2)①正反应为放热反应,在相同压强下,升高温度,平衡逆向移动,T1时,NO的体积分数大,从而确定T1>T2。答案为:>;
②373 kJ为746的一半,则参加反应的CO为1mol,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)== 0.05 molL-1min-1。由前面分析,T1线温度高,则C点压强最大,温度又高,所以正反应速率最快的点为C点。答案为:0.05 molL-1min-1;C;
③设CO的变化量为2x,则三段式为:
,x=1mol,K=
=0.22。答案为:0.22;
(3)①容器1从正反应开始,容器2从逆反应开始,平衡时二者等效,由此可确定该反应的△H= -(Q1+Q2)KJ/mol;答案为:-(Q1+Q2) KJ/mol;
②A. 容器1与容器2中平衡为等效平衡,则c1= c2,A正确;
B.容器3相当于容器1压缩,体积变为原来的二分之一,则平衡正向移动,a1 <a3,B错误;
C. 容器1与容器2中平衡为等效平衡,反应物的转化率不一定为50%,所以a1与a2不一定相等,C错误;
D. 容器3相当于容器1压缩,体积变为原来的二分之一,若平衡不移动,则

【题目】下列实验操作、现象或结论不正确是( )
选项 | 实验步骤 | 现象 | 结论 |
A | 往酸性高锰酸钾溶液中滴加草酸溶液 | 溶液褪色 | 草酸具有还原性 |
B | 往Na2CrO4溶液中滴加过量浓硫酸 | 溶液由黄色转化为橙黄色 | CrO42-在酸性条件下完全转为Cr2O72- |
C | 装有NO2的烧瓶泡在热水中 | 烧瓶红棕色变深 | 升高温度,平衡2NO2 |
D | 往Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸 | 有淡黄色沉淀生成 | S2O32-与H+不能共存 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】甲醇作为可再生能源,越来越受到人们的关注。已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下
化学反应 | 500℃平衡常数 | 焓变 |
①CO(g)+2H2(g) | K1=2.5 | ΔH1=-116 kJ·mol-1 |
②CO2(g)+H2(g) | K2=1.0 | ΔH2=+41 kJ·mol-1 |
③CO2(g)+3H2(g) | K3=? | ΔH3=? |
(1)反应③的K3=__,ΔH3=___。
(2)对于反应②升高温度平衡常数___(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)500℃时测得反应③在某时刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.1、0.8、0.3、0.15,则此时v正__v逆(填“>”“<”或“=”)。