Question

【題目】(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=180.5 kJ·mol-1

②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ· mol-1

③2C(s)+O2(g)= 2CO(g) ΔH=-221 kJ· mol-1

若某反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 請(qǐng)寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________,該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是_________。

(2)一定溫度下,向體積為V L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ。

①下列說法正確的是____。

A 當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

B 當(dāng)v(CO2)=v(CO)時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

C 達(dá)到平衡后,若向容器中再充入一定量NO,則NO轉(zhuǎn)化率將減小

D 達(dá)到平衡后,若再升高溫度,由于逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,因此平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

②若反應(yīng)在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),在其他條件不變的情況下,t2時(shí)刻通過縮小容器體積使壓強(qiáng)增大到原來的2倍,t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出t2～t4時(shí)段c(NO)的變化曲線: ____

(3)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池而除去(以KOH溶液為電解質(zhì)溶液)。寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:_____________。

Answer 1

【答案】2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ· mol-1 低溫 AC CO+4OH--2e-= CO32-+2H2O

【解析】

(1)根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知方程式為2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，ΔH=②×2-①-③=-746.5 kJ·mol-1。此反應(yīng)的ΔH<0，ΔS<0，故低溫條件下可自發(fā)進(jìn)行；

(2)①A.恒溫恒容下，壓強(qiáng)和混合氣的總的物質(zhì)的量成正比，壓強(qiáng)不變說明混合氣體的總物質(zhì)的量不變。該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等的反應(yīng)，故壓強(qiáng)不變可以說明反應(yīng)已經(jīng)平衡，A正確；

B.沒有說明正逆情況，無法判斷，B錯(cuò)誤；

C.增大NO的濃度，會(huì)使CO的轉(zhuǎn)化率增大，而NO的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低，故C正確；

D.升溫正、逆反應(yīng)速率都增大，D錯(cuò)誤。

故選AC。

②t2瞬間體積加倍，c(NO)為原平衡時(shí)的2倍，由于平衡向正向移動(dòng)，所以c(NO)再慢慢降低，當(dāng)t3達(dá)到新平衡時(shí)c(NO)介于1倍和2倍原濃度之間，之后t3～t4 c(NO)不變。故答案為：；

(3)負(fù)極失電子，元素化合價(jià)升高，故反應(yīng)物為CO，在堿性的KOH溶液生成物為CO32-，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒補(bǔ)充H2O和OH-到方程式中配平，得到電極反應(yīng)式為：CO+4OH--2e-= CO32-+2H2O。