问题 填空题

(14分) 研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O可处理NO2。当转移3.6mol电子时,生成的N2在标准状况下是       L。

(2)已知:反应1:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH =" —196.6" kJ·mol-1

反应2:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)  ΔH = —41.8kJ·mol-1

则反3:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的  ΔH =" _________" kJ·mol-1

(3) 一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生上述反应3,下列各项能说明反应达到平衡状态的是       

a.体系压强保持不变                  b.混合气体颜色保持不变

c.NO和O2的物质的量之比保持不变     d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2

(4)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),达平衡后测得各组分浓度如下:

物质COH2CH3OH
浓度(mol•L—1)0.91.00.6
①混合气体的平均相对分子质量__________________________。

②列式并计算平衡常数K=__________________________。

③若将容器体积压缩为1L,不经计算,预测新平衡中c(H2)的取值范围是__________。

④若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v___v(填“>”、“<”或“=”)。

答案

(14分)(1) 23.52(2分)     (2)-113(2分)   (3)abc(2分)

(4)①18.56(2分)   ②0.6/(0.9×1.02)="2/3" L2• moL—2 (或0.67 L2• moL—2)    (2分) 

③1 mol•L—1<c(H2)<2 mol•L—1(2分) ④=(2分)

(1)根据反应式可知,NO2是氧化剂,氮元素的化合价从+4价降低到0价,得到4个电子,则生成7mol氮气,转移24mol电子。因此当转移3.6mol电子时,生成的N2是7×3.6mol÷24=1.05mol,则在标准状况下的体积是1.05mol×22.4L/mol=23.52L。

(2)考查盖斯定律的应用。根据盖斯定律可知,①-②×2即得到反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),所以该反应热△H=—196.6 kJ·mol-1+41.8kJ·mol-1×2=-113kJ/mol。

(3)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。颜色深浅和浓度有关系,所以b正确。反应是体积减小的,所以压强也是减小的,则a可以说明;NO和O2的物质的量之比保持不变,即说明物质的含量不再发生变化,c正确;d中反应速率的方向是相同的,速率之比是相应的化学计量数之比,因此d中的关系始终是成立,不正确,答案选abc。

(4)①平衡时CO、氢气和甲醇的物质的量分别是1.8mol、2.0mol和1.2mol,所以混合气体的平均相对分子质量是

②平衡常数K=

③正反应是体积减小的,所以增大压强,平衡向正反应方向进行,则根据勒夏特列原理可知,平衡时氢气的浓度一定是1 mol•L—1<c(H2)<2 mol•L—1

④若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,,则此时,所以是平衡状态,则正反应速率等于逆反应速率。

综合
单项选择题