【題目】減少氮的氧化物和碳的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護的重要內(nèi)容之一。

1己知: N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJ·mol-1

2C(S)+O2(g)=2CO(g) H=-221kJ·mol-1

若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式c(N2)·c2(CO2)/ c(NO)·c2(CO): 請寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________

2利用H2CO2在一定條件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)

己知不同溫度對CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的效率影響如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是_____(填序號)。

①不同條件下反應(yīng),N點的速率最大

N點時平衡常數(shù)比M點時平衡常數(shù)小

③溫度低于250℃時,隨溫度升高乙烯的產(chǎn)率增大

④實際反應(yīng)應(yīng)盡可能在較低的溫度下進行,以提高CO2的轉(zhuǎn)化率

2在密閉容器中充入5molCO4molNO,發(fā)生上述(1)中某反應(yīng),如圖為平衡時NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度,壓強的關(guān)系。

回答下列問題:

①溫度:T1_______T2(“<“ “>”)。

②某溫度下,若反應(yīng)進行到10 分鐘達到平衡狀態(tài)D點時,容器的體積為2L,則此時的平衡常數(shù)K=___(結(jié)果精確到兩位小數(shù));用CO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率V(CO)=_______。

③若在D點對反應(yīng)容器降溫的同時擴大體積至體系壓強減小,重新達到的平衡狀態(tài)可能是圖中AG點中的______點。

【答案】 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H =-746.5kJ·mol-1 > 0.22 mol·L-1 0.1mol mol·L-1·min-1 E

【解析】1化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值,則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ,已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJ·mol-1 2C(S)+O2(g)=2CO(g) H=-221kJ·mol-1 ,由蓋斯定律,H=—①—③—②×2==—180.55kJ·mol-1-221kJ·mol-1—-393.5kJ·mol-1×2= H =-746.5kJ·mol-1,故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H =-746.5kJ·mol-1;

(2)①溫度升高,速率加快,但催化效率降低,說明在溫度過高升高后,催化劑失去了催化活性,速率反而降低,故①不正確;

②由CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線可知,溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率下降,平衡逆向移動,則N點時平衡常數(shù)比M點時平衡常數(shù)小,②正確;

③圖中曲線是CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率下降,平衡逆向移動,乙烯的產(chǎn)率減小,故③不正確;

④溫度較低,催化劑可能失去催化活性,速率太低。所以,在實際反應(yīng)時,需要綜合考慮影響因素,選擇適宜溫度、壓強,增大氫氣濃度等來提高CO2的轉(zhuǎn)化率,故D不正確。

(3)①圖為平衡時NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度,壓強的關(guān)系,此反應(yīng)是放熱反應(yīng),在相壓強下,T1時的NO的體積分?jǐn)?shù)大于T2時的NO的體積分?jǐn)?shù),平衡逆向移動,是由溫度升高引起的,所以,T1>T2;

②某溫度下,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)D點時,NO的體積分?jǐn)?shù)是25%,設(shè)CO的變化濃度是x, 2COg+2NOgN2g+2CO2g
初始濃度:2.5 2 0 0

變化濃度:x x 0.5x x

平衡濃度:2.5-x 2-x 0.5x x

NO的體積分?jǐn)?shù)是25%,即(2-x)/[ 2.5-x+2- x+0.5x+x] ×100%=25%,解得x=1,此時K=12×0.5/152×1=0.22;V(CO)= =c/t=1mol/L÷10min= 0.1 mol·L-1·min-1;

③若在D點對反應(yīng)容器降低溫度,DF點移動(T2線溫度低),同時擴大體積使體系壓強減小,則平衡會逆向移動,NO的體積分?jǐn)?shù)增加,重新達到的平衡狀態(tài)可能是圖中E點。

練習(xí)冊系列答案
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Y


X


Z



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序號

待鑒別的物質(zhì)

試劑

現(xiàn)象

乙烯

_____

____________

葡萄糖

_____

___________

淀粉

_____

___________

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(1)該有機物的摩爾質(zhì)量

(2)該有機物的分子式

(3)該有機物的結(jié)構(gòu)簡式.

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A. ab < cd B. D 的物質(zhì)的量增加

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