浓度/mol•L-1 时间/min | c(NH3) | c(O2) | c(NO) | c(H2O) |
起始 | 4.0 | 5.5 | 0 | 0 |
第2min | 3.2 | 4.5 | 0.8 | 1.2 |
第4min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
第6min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
心中有人 幼苗
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(1)如果将4molNH3和5molO2放入容器中,达到平衡时放出热量0.8akJ,则
4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),△H=-akJ•mol-1
起始量 4mol 5mol 0 0
焓变 4molaKJ
放热n 0.8aKJ
n=3.2mol
氨气转化率=[3.2mol/4mol]×100%=80%;
反应△H<0,反应前后气体体积增大△S>0,则一定存在△H-T△S<0,任意温度反应都自发进行,
故答案为:80%;任意温度;
(2)容积固定的密闭容器中进行上述反应,NO的浓度与时间关系分析可知随反应进行,一氧化氮随反应进行浓度增大,达到平衡状态浓度不变,所以速率关系为:v(a正)<v(b逆)=v(c正),
故答案为:v(a正)<v(b逆)=v(c正);
(3)①反应在第2min到第4min时,则v(O2)=[4.5mol/L−3mol/L/4min−2min]=0.75mol/(L.min),故答案为:0.75mol/(L.min);
②根据生成物第2min及第4min时物质的量浓度的变化量知,第2min到第4min时反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,则第2min时改变了条件,使用催化剂反应速率增大,最后达到平衡状态,故选D;
③第4min时,各种物质的浓度不变,说明该反应达到平衡状态,化学平衡常数K=
(2.0)4×(3.0)6
(2.0)4×(3.0)5=3.0,在与第4min相同的温度下,若起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的浓度都为2moI/L,Q=
24×26
24×25=2<3,则平衡向正反应方向移动,故答案为:正反应方向;
(4)在温度70-95℃时,工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收,将其转化为N2,同时产生CO2,则尿素与NO、NO2三者等物质的量反应的化学方程式为:
CO(NH2)2+NO+NO2=N2+CO2+2H2O,
故答案为:CO(NH2)2+NO+NO2=N2+CO2+2H2O;
(5)根据题意:①[1/2]CH4(g)+2NO2(g)=2NO(g)+[1/2]CO2(g)+H2O(g)△H=[1/2]×(-574kJ•mol-1)=-287kJ•mol-1;
CH4(g)+2NO(g)=N2(g)+[1/2]CO2(g)+H2O(g)△H=[1/2]×(-1160kJ•mol-1)=-580kJ•mol-1;
根据盖斯定律反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可以看成是①+②,CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1.
所以△H=-287kJ•mol-1-580kJ•mol-1=-867kJ•mol-1,
故答案为:-867kJ•mol-1.
点评:
本题考点: 化学平衡的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算;反应速率的定量表示方法.
考点点评: 本题考查了反应热量变化的计算和盖斯定律应用,化学平衡移动原理的分析判断,平衡常数、反应速率计算,掌握基础是关键,题目难度较大.
1年前
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