题目内容

对大气污染物SO2、NOx进行研究具有重要环保意义。请回答下列问题:
(1)为减少SO2的排放,常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。
已知:① H2(g)+O2(g)=H2O(g)  △H=-241.8kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)=CO(g)   △H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:                                  
(2)已知汽车汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H0,若1.0 mol空气含0.80 mol N2和0.20 mol O2,1300oC时在2.0 L密闭汽缸内经过5s反应达到平衡,测得NO为1.6×10-3mol。
①在1300oC 时,该反应的平衡常数表达式K=       。5s内该反应的平均速率ν(N2) =            (保留2位有效数字);
②汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是           
(3)汽车尾气中NO和CO的转化。当催化剂质量一定时,增大催化剂固体的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中,NO的浓度c(NO)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。

①该反应的△H       0 (填“>”或“<”)。
②若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(NO) 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线(并作相应标注)。
(1)C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g) △H=+131.3kJ·mol-1   
(2)①   8.0×10-5 mol/(L·s)。
② 温度升高,反应速度加快,平衡向右移动(3)① <
②见右图:

试题分析:(1)②-①整理可得:C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g) △H=+131.3kJ/mol。(2)①N2(g)+O2(g) 2NO(g)的化学平衡常数为经过5s反应达到平衡时,测得NO为1.6×10-3mol
,根据化学方程式物质间的关系可知消耗N2的物质的量为8.0×10-3mol.则V(N2)= 8.0×10-4mol÷2.0 L÷5s=8.0×10-5 mol/(L·s)。②由于化学反应N2(g)+O2(g)2NO(g) 的正反应是吸热反应,汽车启动后,汽缸温度越高,化学反应速率加快。根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡正向移动,会产生更多的NO。所以单位时间内NO排放量越大。(3)由图像可知在温度为T2时先达到平衡。说明温度T2>T1。①由于温度升高,NO的浓度增大。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应,所以该反应的正反应为放热反应△H<0.②若催化剂的表面积S1>S2。在其它条件不变时,催化剂的表面积越大,反应速率越快,达到平衡所需要的时间就越短。在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为
练习册系列答案
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N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93.0kJ?mol-1,在3个2L的密闭容器中,使用相同的催化剂,按不同方式投入反应物,分别进行反应:
相持恒温、恒容,测的反应达到平衡时关系数据如下:
容器



反应物投入量
3molH2、2molN2
6molH2、4molN2
2mol NH3
达到平衡的时间/min
 
6
8
平衡时 N2的体积密度
C1
1.5
 
混合气体密度/g·L-1


 
平衡常数/ L2·mol-2
K
K
K
(1)下列各项能说明该反应已到达平衡状态的是            (填写序号字母)
a.容器内H2、N2、NH3的浓度只比为1:3:2    b.容器内压强保持不变
c.                          d.混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不变
(2)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速度为=             
(3)在该温度下甲容器中反应的平衡常数K           (用含C1的代数式表示)
(4)分析上表数据,下列关系正确的是       (填序号):
a.     b.氮气的转化率:          c.     d.
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反应Ⅱ:NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)             △H2
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①△H3______0  (填“>”、“=”或“<”)。
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pH

 


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(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是        
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