Question

【題目】為有效提升空氣質量，國家強制各燃煤企業(yè)要對燃煤煙氣進行脫硫、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如下:

a.4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) △H 1

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

c.N2(g)+O2(g) 2NO(g)△H 3=+175kJ·mol-1

則△H 1=_____kJ/mol。

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

①p1________p2(填“>”“<”或“=”)。

②若在壓強為加p2、溫度為600℃時，達到平衡時反應體系內化學能降低了300kJ，則NO的轉化率為_______________________。

③600℃時，下列各項數(shù)據(jù)中能表明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是______。

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、NO生成速率比為5:4 d.容器的總壓強保持不變

(3)將2molN2、3molH2O、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?shù)臈l件發(fā)生反應，反應過程中c(NO)隨時間的變化如圖所示。

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

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

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

【解析】（1）由蓋斯定律可知，b—5c得反應a，則△H1=△H2—5△H3=-925kJ·mol-1—5×（+175kJ·mol-1）=-1800 kJ·mol-1；

（2）(2)①反應是氣體體積增大的反應,增大壓強，平衡逆向移動，當溫度相同時, P2條件下NO的平衡轉化率大于p1條件下NO的平衡轉化率，故p1> P2；②若在壓強為p2、溫度為600℃時，達到平衡時反應體系內化學能降低了300kJ，根據(jù)反應4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) △H1=-1800kJ.mol-1可知，反應消耗1 molNO ,則NO的轉化率為=33.3% ；③a.水3mol與NO的化學計量數(shù)相等,兩者的生成速率分別表示正逆反應速率,當兩者生成速率相等時，反應達平衡狀態(tài)， a正確；b .反應在恒容容器中進行,參與的反應物均為體，混合氣體的密度始終保持不變，平衡不一定達平衡，b錯誤； c. NH3、 N2生成速率比為5:4與反應計量數(shù)不相等，正逆反應速率不相等,沒有達到平衡狀態(tài)，c錯誤； d .反應為氣體體積增大的反應,容器的總壓強保持不變說明已達平衡狀態(tài)， 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，三個容器中反應速率的相對大小為x>y>z ；②該反應正反應為放熱反應，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容器中反應相比，z容器中反應改變的條件及判斷依據(jù)分別是降低溫度。