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的治理對建設美麗中國具有重要意義。

（1）已知：NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g) 該反應的平衡常數為K1(下同)，每1mol下列物質分解為氣態基態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反應生成無污染氣體的熱化學方程式為____________.該熱化學方程式的平衡常數K為______________（用K1。K2。K3表示）。

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

①該反應為________(填“放熱”或“吸熱”)反應。

②乙容器在60min時達到平衡狀態，則0～60min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)=____________。

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

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

650℃時，反應達平衡后CO2的轉化率為________。

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）根據表中數據可求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

根據蓋斯定律，由①×2+③-②得反應2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，H=—759.8KJ.mol-1，平衡常數相加時相乘、相減時相除、倍數時為冪，故該熱化學方程式的平衡常數K為；（2）①依據表中數據可知，該反應在T℃時反應速率快，達到平衡狀態時n(NO)減小，則T>400，且隨著溫度升高，平衡向逆反應方向移動，說明該反應為放熱反應；②根據2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)可知，該反應過程中壓強不變，甲、乙兩容器到達平衡狀態為等效平衡。所以乙容器在60min達到平衡狀態時n(NO)=0.4mol，則0～60min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)=；（3）①該反應正向為氣體分子數減小的反應，恒溫恒壓時充入稀有氣體，對該反應來說相當于減壓，v正 >v逆，平衡正向移動；②如圖，650℃時，CO2的體積分數為40%，設CO2的轉化率為x，由已知列三段式得：

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

開始（mol） 1 0

轉化（mol） x 2x

平衡（mol）1-x 2x

，解得x=25%。