Question

【題目】汽車尾氣是造成霧霾天氣的原因之一．
（1）汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體對汽車加裝尾氣凈化裝置可使有毒氣體相互反應轉化為無毒氣體． 寫出該反應的熱化學方程式 ．
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+68.0kJmol﹣1；
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣221.0kJmol﹣1；
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1
（2）汽車尾氣中含有CO和H2O（g）在一定條件下可以發生反應
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H＜0.850℃在體積為10L反應器中通入一定量的CO和H2O（g）發生上述反應CO和H2O（g）的濃度變化如圖所示則0﹣4min是平均反應速率v（H2O）=此時K= ．

起始物質的量	甲	乙	丙
n（H2O）/mol	0.10	0.20	0.20
n（CO）/mol	0.10	0.10	0.20

850℃在甲、乙、丙三個1L的恒容密閉容器中，起始時按照表進行投料，達到平衡狀態．平衡時甲容器中CO的轉化率是 ． 比較下列容器中CO的轉化率甲乙（填“大于”、“＜”或“等于”）．

Answer 1

【答案】
（1）4CO（g）+2NO2（g）=4CO2（g）+N2（g）△=﹣1200.0kJ/mol
（2）0.03mol?L﹣1?min﹣1；1；50%；＜
【解析】解：（1）已知：①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+68.0kJmol﹣1 ，
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣221.0kJmol﹣1 ，
③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1 ，
根據蓋斯定律：4×③﹣①﹣2×②可得：4CO（g）+2NO2（g）=4CO2（g）+N2（g）△=﹣1200.0kJ/mol；
所以答案是：4CO（g）+2NO2（g）=4CO2（g）+N2（g）△=﹣1200.0kJ/mol；（2）850℃，根據三段式：

	CO（g）+	H2O（g）		CO2（g）+	H2（g）
起始（mol/L）：	0.2	0.3		0	0
轉化（mol/L）：	0.12	0.12		0.12	0.12
平衡（mol/L）：	0.08	0.18		0.12	0.12

則v（H2O）= =0.03molL﹣1min﹣1 ， K= =1；
850℃，設CO的轉化率為x，甲容器中有：

	CO（g）+	H2O（g）		CO2（g）+	H2（g）
起始（mol/L）：	0.1	0.1		0	0
轉化（mol/L）：	0.1x	0.1x		0.1x	0.1x
平衡（mol/L）：	0.1﹣0.1x	0.1﹣0.1x		0.1x	0.1x

溫度不變，K不變，則有K= =1，解得x=50%；乙容器相當于在甲容器平衡的基礎上再加入0.1molH2O，平衡正向移動，CO的轉化率增大，甲＜乙；
所以答案是：0.03molL﹣1min﹣1； 1； 50%；＜．
【考點精析】認真審題，首先需要了解反應熱和焓變(在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱)，還要掌握化學平衡的計算(反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%)的相關知識才是答題的關鍵．