Question

（10分）氫是一種重要的非金屬元素。氫的單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛而重要的作用。

（1）工業(yè)上一般采用CO和H2反應(yīng)合成可再生能源甲醇。反應(yīng)如下：

CO（g） + 2H2（g） CH3OH（g） ΔH= -90.1KJ·mol-1

在250℃下，將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（mol·L-1）變化如下表所示：（前6min沒有改變條件）

	2min	4min	6min	8min	…
CO	0.07	0.06	0.06	0.05	…
H2	x	0.12	0.12	0.20	…
CH3OH	0.03	0.04	0.04	0.05	…

①x= 。

②250℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為： （不必化簡(jiǎn)）。

③若6min～8min只改變了某一條件，所改變的具體條件是 。

④第8min時(shí)，該反應(yīng)是不是達(dá)到平衡狀態(tài) 。（填“是”或“不是”）

（2）某硝酸廠處理尾氣中的NO的方法是用H2將NO還原為N2。已知：

H2還原NO生成氮?dú)夂退�蒸氣的熱化學(xué)方程式是 。

Answer 1

（10分，每空2分） （1）①x=0.14 ② ③加1 mol氫氣 ④ 不是

（2）2NO(g)+2H2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH=-665 kJ·mol-1

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知2min至4min時(shí)消耗CO是0.01mol/L×10L＝0.1mol，則根據(jù)方程式可知同時(shí)消耗氫氣是0.2mol，所以x＝0.02+0.12＝0.14。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知反應(yīng)進(jìn)行到4min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)CO、氫氣、甲醇的濃度分別是0.006mol/L、0.012mol/L、0.004mol/L，實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)K＝。

③6min時(shí)CO濃度減小，氫氣和甲醇濃度增加，且CO濃度減小0.01mol/L，氫氣濃度增加0.08mol/L，所以若6min～8min只改變了某一條件，所改變的具體條件是加1mol氫氣。

④第8min時(shí)，CO、氫氣和甲醇的濃度分別是0.05mol/L、0.20mol/L、0.05mol/L，則此時(shí)濃度商＝≠，因此不是平衡狀態(tài)。

（2）由于反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵說放出的能量的差值，所以根據(jù)關(guān)系圖可知該反應(yīng)的反應(yīng)熱＝2×630 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1—945 kJ·mol-1—4×436 kJ·mol-1＝—665 kJ·mol-1，所以熱化學(xué)方程式為2NO(g)+2H2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH=-665 kJ·mol-1。

考點(diǎn)：考查可逆反應(yīng)與反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算