Question

【題目】利用化學(xué)原理對廢氣、廢水進行脫硝、脫碳處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用，對構(gòu)建生態(tài)文明有重要意義。

(1)燃煤廢氣中的CO2能轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)化工原料、清潔能源甲醇(CH3OH，甲醇的結(jié)構(gòu)式如圖)：

3H2(g)+CO2(g) CH3OH (g) + H2O(g) △H

①已知：

化學(xué)鍵	C-H	C-O	C=O	H-H	O-H
鍵能/KJ/mol	412	351	745	436	462

則△H = _________________

(2)在2 L密閉容器中，800 ℃時反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

①到達平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為_________。

②用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝____________________。

③如下圖所示，表示NO2變化曲線的是________。

④能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。

A．v(NO2)＝2v(O2) B．容器內(nèi)壓強保持不變

C．v逆(NO)＝2v正(O2) D．容器內(nèi)的密度保持不變

(3)某反應(yīng)恒容密閉容器中進行， 在0~3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如下圖所示

該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為________________。

Answer 1

【答案】-175kJ/mol 65% 0.0015 mol/(L.s) b BC 2A+B2C

【解析】

（1）①拆開3mol H2 (g)和1mol CO2(g)中化學(xué)鍵所吸收的總能量為3×436kJ+2×745 kJ=2798 kJ，形成1mol CH3OH(g) 和1mol H2O(g)所放出的能量是3×412 kJ+351 kJ+3×462kJ=2973 kJ，所以該反應(yīng)的焓變?yōu)?/span>2798 kJ/mol -2973 kJ/mol =-175 kJ/mol；

(2) ①到達平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為；

②從0～2s內(nèi)NO平均反應(yīng)速率為：v（NO）==0.003molL-1s-1，

化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，

則v（O2）=v（NO）=×0.003molL-1s-1=0.0015molL-1s-1；

③NO2為生成物，反應(yīng)中濃度逐漸增大，根據(jù)方程式2NO（g）+O2（g）2NO2（g），可知c（NO2）=c（NO）=2c（O2），

則圖象中b為NO2的濃度變化曲線，c為NO的濃度變化曲線，d為O2的濃度變化曲線，

故答案為：b；

④A．v(NO2)＝2v(O2)，沒有體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率關(guān)系，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，選項A錯誤；

B．反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)為氣體體積變化的反應(yīng)，容器內(nèi)壓強保持不變，說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)，選項B正確；

C．v逆(NO) ＝2v逆(O2)＝2v正(O2)，正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，選項C正確；

D．反應(yīng)中氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，故容器內(nèi)密謀始終保持不變，則容器內(nèi)的密度保持不變不能說明反應(yīng)達平衡狀態(tài)，選項D錯誤。

答案選BC；

（3）由圖象可以看出，A、B的物質(zhì)的量逐漸減小，則A、B為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量逐漸增多，所以C為生成物，當反應(yīng)到達2min時，△n（A）=2mol，△n（B）=1mol，△n（C）=2mol，化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計量數(shù)呈正比，則△n（A）：△n（B）：△n（C）=2：1：2，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2A+B2C。