题目内容

【题目】NO是常见的气体污染物,消除NO废气是环境科学研究的热点课题。

(1)H2还原法

已知:①

②

则H2还原NO的热化学方程式为__________________________________。

(2)活性炭还原法

在容积为1L、温度恒定的密闭容中加入1mol NO和足量的活性炭,发生反应C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2 (g) H,测得物质浓度变化如图所示。

①0-10min内,用活性炭表示的平均反应速率为_________g/min。

②关于该反应的下列叙述正确的是________。

A.压强保持不变说明反应达到平衡

B.混合气体密度保持不变说明反应达到平衡

C.30min时,改变的条件可能是缩小容器体积

D.选择合适的催化剂,能提高NO的平衡转化率

③保持条件不变,若第30min时向容器中加入0.5mol CO2和0.5mol NO,则此时平衡___移动(填“正向”“逆向”或“不”)。判断的依据是_____________________________________。

(3)CO还原法

将总物质的量为2mol的CO与NO混合气体充入1L的密闭容器中,发生反应:2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g) + N2(g),保持温度和压强不变,测得平衡时NO、CO的转化率(α)与CO和NO物质的量比例关系如图。NO的转化率曲线为_____(填“a”或“b”)。M点的起始n(CO)=______mol。该反应的平衡常数K=___________。

【答案】 H= -740kJ/mol 0.192 BC 正向 平衡常数K=0.25,Qc=0.19,Qc<K,平衡正向移动 a 1 160 L/mol

【解析】

(1)H2还原法

已知:①

②

将②-①,即得H2还原NO的热化学方程式。

(2)活性炭还原法

①0-10min内,先求出参加反应的NO的物质的量,再求出参加反应的活性炭的物质的量,继而求出其质量,最后求出用活性炭表示的平均反应速率。

②A.反应前后气体的分子数相等,压强始终保持不变;

B.混合气体密度等于质量除以体积,体积不变,气体的质量是一个变量,所以密度是一个变量;

C. NO的浓度减小0.5mol,则生成N2、CO2都为0.25mol,30min时,气体的浓度都变为原来的1.2倍;

D.催化剂能改变反应速率,但不能提高NO的平衡转化率。

③先求出化学平衡常数,再求出浓度商,通过比较确定平衡移动的方向。

(3)CO还原法

在M点,两反应物的转化率相同,说明此时二者的物质的量之比等于化学计量数之比,由M之后增大CO的浓度,转化率的变化情况,确定NO的转化率曲线。再据转化率80%,可求出M点的起始n(CO)。利用三段式,可求出各物质的平衡浓度,从而求出该反应的平衡常数K。

(1)H2还原法

已知:①

②

将②-①,即得H2还原NO的热化学方程式 H= -740kJ/mol。答案为: H= -740kJ/mol;

(2)活性炭还原法

①0-10min内,参加反应的NO的物质的量(1-0.68)mol,则参加反应的活性炭为0.16mol,质量为0.16mol×12g/mol=1.92g,用活性炭表示的平均反应速率为=0.192g/min。答案为:0.192;

②A.反应前后气体的分子数相等,压强始终保持不变,所以压强不变,反应不一定达平衡状态,A不正确;

B.混合气体密度等于质量除以体积,体积不变,气体的质量是一个变量,所以密度是一个变量,当密度不变时,反应达平衡状态,B符合题意;

C. NO的浓度减小0.5mol,则生成N2、CO2都为0.25mol,30min时,气体的浓度都变为原来的1.2倍,改变的条件可能是缩小容器体积,C符合题意;

D.催化剂能改变反应速率,但不能提高NO的平衡转化率,D不正确。答案为:BC;

③

K==0.25,Qc==0.19<0.25,所以平衡正向移动。答案为:正向;平衡常数K=0.25,Qc=0.19,Qc<K,平衡正向移动;

(3)CO还原法

在M点,两反应物的转化率相同,说明此时二者的物质的量之比等于化学计量数之比,增大CO的浓度,NO转化率增大,对照图中曲线,可确定NO的转化率曲线为a;M点的起始n(CO)=1mol。

该反应的平衡常数K=160L/mol。答案为:160L/mol。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网