Question

【題目】為有效提升空氣質(zhì)量，國家強制各燃煤企業(yè)要對燃媒煙氣進行脫硫、脫硝處理后排放。回答下列問題：

(1)燃煤煙氣“脫硝”中涉及到的部分反應(yīng)如下：

a．4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)△H1

b．4NH3(B)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H2=-925kJ·mol-1

c．N2(g)+O2(g)2NO(g)△H3=+175kJ·mol-1

則△H1=_________kJ·mol-1。

(2)向某恒容密閉容器中加入2molNH3、3molINO,在適當(dāng)條件下發(fā)生(1)中反應(yīng)a，反應(yīng)過程中NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度T、壓強p的變化曲線如圖1所示：

①p1_________p2(填“>”“<”或“=”)。

②若在壓強為p2、溫度為600℃時，達到平衡時反應(yīng)體系內(nèi)化學(xué)能降低了300kJ,則NO的轉(zhuǎn)化率為_________。

③600℃時，下列各項數(shù)據(jù)中能表明該反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________(填標(biāo)號)。

a．水與NO的生成速率相等 b．混合氣體的密度保持不變

c．NH3、N2生成速率比為5∶4 d．容器的總壓強保持不變

(3)將2molN2、3molH2O(g)、0.5molNO的混合氣體置于x、y、z三個容積相同的恒容密閉容器中，控制適當(dāng)?shù)臈l件發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中c(NO)隨時間的變化如圖2所示。

①在建立平衡的過程中，三個容器中反應(yīng)速率的相對大小為______________。

②與y容器中反應(yīng)相比，z容器中反應(yīng)改變的條件及判斷依據(jù)分別是____________________________。

(4)2000℃下,在一個2L的密閉容器里發(fā)生(1)中反應(yīng)c，起始時氮氣和氧氣的濃度均為0.69 mol·L-1,達到平衡時NO的濃度為0.18 mol·L-1,期2000℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。

(5)將NO、NO2用NaOH溶液吸收也可消除氮氧化物污染，適當(dāng)比例的NO、NO2通入NaOH溶液中可得到一種鹽X，則該鹽的化學(xué)式為_________。

Answer 1

【答案】 -1800 > 33.3% ad x>y>z 降低溫度，z容器達到平衡所用時間比y容器中長，平衡時c(NO)也比y容器中的低 0.09 NaNO2

【解析】(1)已知b．4NH3(B)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H2=-925kJ·mol-1

c．N2(g)+O2(g)2NO(g)△H3=+175kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律，由b-5 c得反應(yīng)a．4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) 則△H1=△H2-5△H3=-925kJ·mol-1-5175kJ·mol-1=-1800kJ·mol-1；(2) ①反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強，平衡逆向移動，當(dāng)溫度相同時，p2條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率大于p1條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率，故p1> p2；②若在壓強為p2、溫度為600℃時，達到平衡時反應(yīng)體系內(nèi)化學(xué)能降低了300kJ，根據(jù)反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H1=1=-1800kJ·mol-1可知，反應(yīng)消耗1 molNO，則NO的轉(zhuǎn)化率為；③a．水與NO的化學(xué)計量數(shù)相等，兩者的生成速率分別表示正逆反應(yīng)速率，當(dāng)兩者生成速率相等時，反應(yīng)達平衡狀態(tài)，選項a正確；b．反應(yīng)在恒容容器中進行，參與的反應(yīng)物均為氣體，混合氣體的密度始終保持不變，平衡不一定達平衡，選項b錯誤；c．NH3、N2生成速率比為5∶4 與反應(yīng)計量數(shù)不相等，正逆反應(yīng)速率不相等，沒有達到平衡狀態(tài)，選項c錯誤；d．反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，容器的總壓強保持不變說明已達平衡狀態(tài)，選項d正確。答案選ad；(3)①根據(jù)“先拐先平”原則，在建立平衡的過程中，三個容器中反應(yīng)速率的相對大小為x>y>z；②該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動，z容器達到平衡所用時間比y容器中長，平衡時c(NO)也比y容器中的低，故與y容器中反應(yīng)相比，z容器中反應(yīng)改變的條件及判斷依據(jù)分別是降低溫度；

(4) N2(g)+O2(g)2NO(g)

開始時的濃度（mol/L） 0.69 0.69 0

改變的濃度（mol/L） 0.09 0.09 0.18

平衡時的濃度（mol/L） 0.60 0.60 0.18

平衡常數(shù)K=；(5)將NO、NO2用NaOH溶液吸收也可消除氮氧化物污染，適當(dāng)比例的NO、NO2通入NaOH溶液中可得到一種鹽X，發(fā)生反應(yīng)為2NaOH+NO+NO2= 2NaNO2+H2O，則該鹽的化學(xué)式為NaNO2。