Question

(14分)

（1）已知：①N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)          △H＝＋179．5 kJ/mol

②2NO(g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)         △H＝－112．3 kJ/mol

③2NO(g)＋2CO(g)＝N₂(g) ＋2CO₂(g)     △H＝－759．8 kJ/mol

NO₂(g)＋CO(g)＝NO(g) ＋CO₂(g) △H＝        kJ/mol。

（2）将不同物质的量的H₂O(g)和CO(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应：H₂O(g)＋CO(g)CO­₂(g)＋H₂(g)，得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min[
H2O	CO	CO	H2
①	650	2	4	2．4	1．6	5
②	900	1	2	1．6	0．4	3
③	900	a	b	c	d	t

①实验组①中以v(CO₂)表示的反应速率为        ，此温度下的平衡常数为          ，温度升高时平衡常数会      (填“增大”、“减小”或“不变”)。

②650 ℃时，若在此容器中开始充入2 mol H_2­­­O(g)、 1 mol CO、 1 mol CO­₂和 2 mol H₂，若要使反应在开始时         进行。(填“正向”、“逆向”)

③若a=2，b=1，则c=         ，达平衡时实验组②中H_2­­­O(g)和实验组③中CO的转化率的关系为

α₂ (H₂O)     α₃ (CO)(填“＜”、“＞”或“＝”)。

Answer

(14分)

（1）-234

（2）① 0．16 mol/(L·min) 8/3或2．67 减小

②正向

③ 0.4 mol ＝

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律可知(①－②＋③)÷2得到(179.5＋112.3—759.8)÷2=－234 kJ/mol

则反应NO2(g)＋CO(g)＝NO(g) ＋CO2(g) △H＝－234 kJ/mol；

（2）①根据表中数据可知平衡时生成氢气的物质的量是1．6 mol，则根据方程式可知消耗CO2的物质的量是1．6 mol，其浓度是0．8 mol/L，则CO2表示的反应速率为0．8 mol/L÷5min＝0．16 mol/(L·min)；

H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)

初始浓度(mol/L) 1 2 0 0

转化浓度(mol/L)0.8 0．8 0．8 0．8

平衡浓度(mol/L) 0.2 1．2 0．8 0．8

所以平衡常数K＝(0.8×0.8)÷(0.2×1.2)＝2．67；

该反应是放热反应，所以温度升高时平衡常数减小。

②650 ℃时，K=2.67，开始充入2 mol H2­­­O(g)、1 mol CO、1 mol CO­2和2 mol H2 ，Q=(0.5×1)÷(0.5×1)=1＜2．67，则开始时反应正向进行；

③先求实验2条件下的平衡常数

H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)

初始浓度(mol/L) 0．5 1 0 0

转化浓度(mol/L) 0．2 0．2 0．2 0．2

平衡浓度(mol/L) 0．3 0．8 0．2 0．2

则K=(0.2×0.2)÷(0.3×0.8) =0．17

若a＝2，b＝1，则

H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)

初始浓度(mol/L) 1 0．5 0 0

转化浓度(mol/L) x x x x

平衡浓度(mol/L) 1－x 0．5－x x x 则(x·x)÷[(1-x)(0.5-x)]＝0．17 解得x＝0．2

容器的体积为2 L，则c=0.4 mol；

在这两种情况下实验组2中H2­­­O(g)和实验组3中CO的转化率均是0.2÷0.5×100%＝40%。

考点：考查盖斯定律的应用，化学平衡常数的计算等知识。