Question

【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。

(1)用CO可以合成甲醇。

已知：①CO的燃燒熱△H1=-283kJmol-1

②N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H2=＋183kJmol-1

則寫出CO和NO反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式________ 。

(2)一定壓強(qiáng)下，在容積為2L的密閉容器中充入1molCO與2molH2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H ，CO轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

①反應(yīng)的△H____ 0 ，p1___ p2(填＞、＜ 或=)

②100℃時，反應(yīng)進(jìn)行了10秒達(dá)到平衡狀態(tài)，用CO表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是______ ，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=____ 。

③下列說法正確的是______。

A．若容器內(nèi)氣體密度恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) B．若容器內(nèi)各氣體濃度恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C．上述反應(yīng)中，△H＞0 D．反應(yīng)中，催化劑使平衡向正反應(yīng)方向移動

Answer 1

【答案】2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋CO2(g) △H=-749 kJmol-1 ＜ ＜ 0.025molL-1s-1 K=4 B

【解析】

(1)已知：①CO的燃燒熱 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H1=-283kJmol-1；

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+183kJmol-1；
蓋斯定律計(jì)算①×2-②得到NO和CO反應(yīng)生成無污染性氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式；

(2)①升高溫度，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，據(jù)此判定該反應(yīng)的△H；溫度不變時，增大壓強(qiáng)，平衡右移，一氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，據(jù)此判定p2與p1大��；

②據(jù)圖象中一氧化碳轉(zhuǎn)化率，結(jié)合“三段式”進(jìn)行反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)K的計(jì)算；

③A．混合氣體質(zhì)量不變，氣體體積不變，混合氣體密度不變；

B．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的含量不變；

C．根據(jù)①中分析判斷；

D．催化劑不改變平衡。

(1)已知：①CO的燃燒熱 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H1=-283kJmol-1；

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+183kJmol-1；

蓋斯定律計(jì)算①×2-②得到NO和CO反應(yīng)生成無污染性氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋CO2(g) △H=-749 kJmol-1；

(2)①升高溫度，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的△H小于0；溫度不變時，增大壓強(qiáng)，平衡右移，一氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，由圖可知相同溫度下，p2時CO的轉(zhuǎn)化率大于的p1轉(zhuǎn)化率，故p1＜p2；

②在容積為2L的密閉容器中充入1mol CO與2mol H2，100℃時，該反應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率為0.5，列三段式，

則反應(yīng)進(jìn)行了10秒，用CO表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率＝=0.025 molL-1s-1，化學(xué)平衡常數(shù)K==4；

③A．容器內(nèi)混合氣體總質(zhì)量不變，恒容氣體體積不變，則密度始終不變，不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡，故A錯誤；

B．容器內(nèi)各氣體濃度恒定，是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的特征標(biāo)志，故B正確；

C．根據(jù)①中分析，升高溫度，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的△H＜0，故C錯誤；

D．催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡移動，故D錯誤；

答案選B。