Question

【題目】綠水青山就是金山銀山，研究NO2， NO，CO,SO2 等大氣污染物和溫室效應(yīng)的治理對(duì)建設(shè)美麗中國(guó)具有重要意義。

（1）已知：NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g) 該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1(下同)，每1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為

NO2，	CO	CO2	NO
812kJ	1076kJ	1490kJ	632kJ

②N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+179.5kJmol1 k2

③2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=112.3kJmol1 k3

寫出NO與CO反應(yīng)生成無(wú)污染氣體的熱化學(xué)方程式為____________.該熱化學(xué)方程式的平衡常數(shù)K為______________（用K1。K2。K3表示）。

（2）用焦炭還原NO的反應(yīng)為：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，向容積均為1L的甲、乙、丙三個(gè)恒容恒溫(反應(yīng)溫度分別為400℃、400℃、T℃)容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO，測(cè)得各容器中n(NO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化情況如下表所示：

①該反應(yīng)為________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

②乙容器在60min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，則0～60min內(nèi)用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)=____________。

（3）在體積可變的恒壓密閉容器中充入1molCO2與足量的碳，讓其發(fā)生反應(yīng)：C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：

T℃時(shí),若容器中充入惰性氣體，v正 ______ v逆（填<，>，=），平衡______移動(dòng)（填正向，逆向或不。下同），若充入等體積的CO2和CO，平衡_________移動(dòng)。

650℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

Answer 1

【答案】2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，H=—759.8kJ.mol-1放熱0.01mol/(L·min)>正向不25%

【解析】

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g) △H1=（+812kJ+1076kJ-1490kJ-632kJ）/mol=-234kJ/mol；

②N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H2=+179.5kJmol1 k2

③2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H3=112.3kJmol1 k3

根據(jù)蓋斯定律，由①×2+③-②得反應(yīng)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，H=—759.8KJ.mol-1，平衡常數(shù)相加時(shí)相乘、相減時(shí)相除、倍數(shù)時(shí)為冪，故該熱化學(xué)方程式的平衡常數(shù)K為；（2）①依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)在T℃時(shí)反應(yīng)速率快，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n(NO)減小，則T>400，且隨著溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；②根據(jù)2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)可知，該反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)不變，甲、乙兩容器到達(dá)平衡狀態(tài)為等效平衡。所以乙容器在60min達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n(NO)=0.4mol，則0～60min內(nèi)用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)=；（3）①該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w分子數(shù)減小的反應(yīng)，恒溫恒壓時(shí)充入稀有氣體，對(duì)該反應(yīng)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于減壓，v正 >v逆，平衡正向移動(dòng)；②如圖，650℃時(shí)，CO2的體積分?jǐn)?shù)為40%，設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為x，由已知列三段式得：

C(s)+CO2(g) 2CO(g)

開始（mol） 1 0

轉(zhuǎn)化（mol） x 2x

平衡（mol）1-x 2x

，解得x=25%。