Question

【題目】運用化學反應原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。

(1)用CO可以合成甲醇。

已知：①CO的燃燒熱△H1=-283kJmol-1

②N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H2=＋183kJmol-1

則寫出CO和NO反應生成無污染氣體的熱化學反應方程式________ 。

(2)一定壓強下，在容積為2L的密閉容器中充入1molCO與2molH2，在催化劑作用下發生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H ，CO轉化率與溫度和壓強的關系如下圖所示。

①反應的△H____ 0 ，p1___ p2(填＞、＜ 或=)

②100℃時，反應進行了10秒達到平衡狀態，用CO表示該反應的化學反應速率是______ ，該反應的化學平衡常數K=____ 。

③下列說法正確的是______。

A．若容器內氣體密度恒定，反應達到平衡狀態 B．若容器內各氣體濃度恒定，反應達到平衡狀態

C．上述反應中，△H＞0 D．反應中，催化劑使平衡向正反應方向移動

Answer 1

【答案】2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋CO2(g) △H=-749 kJmol-1 ＜ ＜ 0.025molL-1s-1 K=4 B

【解析】

(1)已知：①CO的燃燒熱 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H1=-283kJmol-1；

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+183kJmol-1；
蓋斯定律計算①×2-②得到NO和CO反應生成無污染性氣體的熱化學反應方程式；

(2)①升高溫度，一氧化碳的轉化率減小，據此判定該反應的△H；溫度不變時，增大壓強，平衡右移，一氧化碳轉化率增大，據此判定p2與p1大小；

②據圖象中一氧化碳轉化率，結合“三段式”進行反應速率和化學平衡常數K的計算；

③A．混合氣體質量不變，氣體體積不變，混合氣體密度不變；

B．反應達到平衡狀態時各物質的含量不變；

C．根據①中分析判斷；

D．催化劑不改變平衡。

(1)已知：①CO的燃燒熱 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H1=-283kJmol-1；

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+183kJmol-1；

蓋斯定律計算①×2-②得到NO和CO反應生成無污染性氣體的熱化學反應方程式：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋CO2(g) △H=-749 kJmol-1；

(2)①升高溫度，一氧化碳的轉化率減小，則正反應為放熱反應，反應的△H小于0；溫度不變時，增大壓強，平衡右移，一氧化碳轉化率增大，由圖可知相同溫度下，p2時CO的轉化率大于的p1轉化率，故p1＜p2；

②在容積為2L的密閉容器中充入1mol CO與2mol H2，100℃時，該反應的CO的轉化率為0.5，列三段式，

則反應進行了10秒，用CO表示該反應的化學反應速率＝=0.025 molL-1s-1，化學平衡常數K==4；

③A．容器內混合氣體總質量不變，恒容氣體體積不變，則密度始終不變，不能判斷反應達到平衡，故A錯誤；

B．容器內各氣體濃度恒定，是反應達到平衡狀態的特征標志，故B正確；

C．根據①中分析，升高溫度，一氧化碳的轉化率減小，則正反應為放熱反應，反應的△H＜0，故C錯誤；

D．催化劑只改變反應速率，不影響化學平衡移動，故D錯誤；

答案選B。