考點(diǎn):化學(xué)平衡的計(jì)算,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,氨的化學(xué)性質(zhì)
專題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,氮族元素
分析:(1)氨氣與氧氣在催化劑加熱的條件下生成NO與水;在二氧化氮中通入過量的空氣,然后用水吸收生成硝酸;
(2)根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式;
①根據(jù)v=
計(jì)算v(NO),再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(CO);
②由表中數(shù)據(jù)可知,3s到達(dá)平衡,根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的濃度,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
③提高CO轉(zhuǎn)化率,應(yīng)改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析解答.
解答:
解:(1)氨氣與氧氣在催化劑加熱的條件下生成NO與水,反應(yīng)方程式為4NH
3+5O
24NO+6H
2O;
盡可能多地實(shí)現(xiàn)
向
的轉(zhuǎn)化,可以在二氧化氮中通入過量的空氣,然后用水吸收生成硝酸,
故答案為:4NH
3+5O
24NO+6H
2O;在二氧化氮中通入過量的空氣,然后用水吸收生成硝酸;
(2)已知:①、CO(g)+
O
2(g)=CO
2(g)△H=-283.0kJ?mol
-1②、N
2(g)+O
2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ?mol
-1根據(jù)蓋斯定律,①×2-②得2CO(g)+2NO(g)?2CO
2(g)+N
2(g) 故△H=2×(-283.0kJ?mol
-1)-180.0kJ?mol
-1=-746kJ?mol
-1,熱化學(xué)方程式為2CO(g)+2NO(g)?2CO
2(g)+N
2(g)△H=-746kJ?mol
-1,
故答案為:2CO(g)+2NO(g)?2CO
2(g)+N
2(g)△H=-746kJ?mol
-1;
①v(NO)=(1.00×10
-3mol/L-1.50×10
-4mol/L)÷2s=4.25×10
-3mol/(L.s),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v(CO)=v(NO)=4.25×10
-3mol/(L.s),
故答案為:4.25×10
-3mol/(L.s);
②由表中數(shù)據(jù)可知,3s到達(dá)平衡,平衡時(shí)NO的濃度為1.00×10
-4mol/L,則△c(NO)=1.00×10
-3mol/L-1.00×10
-4mol/L=9.00×10
-4mol/L,則:
2CO(g)+2NO(g)?2CO
2(g)+N
2(g)
開始(mol/L):1×10
-3 0 0
變化(mol/L):9×10
-4 9×10
-4 4.5×10
-4平衡(mol/L):2.7×10
-2 1×10
-4 9×10
-4 4.5×10
-4故該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(9×10-4)2×4.5×10-4 |
(2.7×10-2)2×(1×10-4)2 |
=50,
故答案為:50;
③A.選用更有效的催化劑,不影響平衡移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率不變,故A錯(cuò)誤;
B.恒容下充入Ar,反應(yīng)混合物各組分的濃度不變,平衡不移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率不變,故B錯(cuò)誤;
C.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),適當(dāng)降低反應(yīng)體系的溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;
D.縮小容器的體積,壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,故D正確,
故選CD.
點(diǎn)評:本題考查熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等,難度中等,注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握.