Question

【題目】合理的利用吸收工業產生的廢氣CO2、NO2、SO2 等可以減少污染，變廢為寶。

（1）用CO2可以生產燃料甲醇。

已知：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（l）△H=﹣akJmol﹣1；

2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣b kJmol﹣1；

則表示CH3OH（g）燃燒的熱化學方程式為：_______________________。

（2）光氣（COCl2）是重要化工原料，常用于聚酯類材料的生產，工業通過Cl2（g）+CO（g）COCl2（g）△H < 0制備。圖為實驗研究過程中容器內各物質的濃度隨時間變化的曲線。回答下列問題：

①0～6min內，反應的平均速率v（Cl2）=___________；

②該反應第一次達平衡時的平衡常數為___________，10min改變的條件是_____________。

（3）利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如圖所示：NO2被吸收的離子方程式是________________________________。

（4）對于2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，于1 L的恒容密閉容器中進行反應。下列能說明該反應已經達到平衡狀態的是________(填字母代號)。

A．c(CO)＝c(CO2) B．容器中混合氣體的密度不變

C．2v(N2)正＝v(NO)逆 D．容器中混合氣體的平均摩爾質量不變

Answer 1

【答案】2CH3OH(g)+3O2(g) =2CO2 (g)+4H2O(l) ΔH = +(2a-3b)kJ·mol-10.15 mol·L-1·min-130升高溫度2NO2+4HSO3- =N2+4SO42-+4H+CD

【解析】

(1)①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l) △H=-akJmol-1；②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-bkJmol-1；利用蓋斯定律計算②×3-①×2得到表示CH3OH(g)燃燒的熱化學方程式：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+(2a-3b)kJmol-1 ，故答案為：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+(2a-3b)kJmol-1；

(2)①由圖可知，6min時Cl2的平衡濃度為0.3mol/L，濃度變化為1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，則v(Cl2)==0.15 molL-1min -1，故答案為：0.15molL-1min-1 ；

②Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)，第一次達到平衡狀態，c(CO)=0.1mol/L，c(Cl2)=0.3mol/L，c(COCl2)=0.9mol/L，反應第一次達平衡時的平衡常數K==30，影響平衡移動的因素有溫度、濃度和壓強，該反應是放熱反應，由圖可知，第10min時平衡逆向移動，只能是升溫，故答案為：30；升高溫度；

(3)二氧化氮具有強的氧化性，能夠氧化亞硫酸氫根離子生成硫酸根離子，二氧化氮被還原為氮氣，離子方程式：2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+；故答案為：2NO2+4HSO3-═N2+4SO42-+4H+；

(4)A．反應達到平衡時，是各物質的濃度不再發生改變，而不是相等，故A錯誤；B．因為反應是在恒容密閉容器中進行的，反應物和生成物都是氣體，所以氣體的總質量不變，體積不變，密度恒定不變，故密度不變不能作為判斷平衡的標志，故B錯誤；C．當2v(N2)正=v(NO)逆時，反應達到平衡，故C正確；D．容器內氣體的總質量不變，氣體的物質的量減小，平均摩爾質量增大，當不變時，反應達到平衡狀態，故D正確；故答案為：CD。