Question

能源、环境与人类生活和社会发展密切相关，研究它们的综合利用有重要意义。

（1）氧化—还原法消除氮氧化物的转化：

反应Ⅰ为：NO＋O₃＝NO₂＋O₂，生成11.2 L O₂(标准状况)时，转移电子的物质的量是      mol。反应Ⅱ中，当n(NO₂)∶n[CO(NH₂)₂]＝3∶2时，反应的化学方程式是          。

（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO₂(g)＋SO₂(g)SO₃(g)＋NO(g)  ΔH＝－41.8 kJ·mol^－1已知：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  ΔH＝－196.6 kJ·mol^－1写出NO和O₂反应生成NO₂的热化学方程式        。

（3）将燃煤废气中的CO₂转化为二甲醚的反应原理为：2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)；

该反应平衡常数表达式为K＝              。

已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“大于”、“小于”或“等于”)0。

（4）合成气CO和H₂在一定条件下能发生如下反应：CO(g) +2H₂(g)CH₃OH(g)  ΔH<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H₂，三个容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是     ；若三个容器内的反应都达到化学平衡时，CO转化率最大的反应温度是        。

Answer

（1）1 6NO2＋4CO(NH2)2＝7N2＋8H2O＋4CO2

（2）2NO(g)+O2(g) ＝2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ/mol

（3）[c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2)] 小于

（4）Ⅲ；T1

【解析】

试题分析：（1）①NO+O3═NO2+O2，生成1mol氧气转移电子2mol，若生成11.2L即0.5molO2，则转移电子1mol；②当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3：2，物质的量之比等于化学计量数之比，即NO2和CO(NH2)2的化学计量数之比是3：2，方程式为：6NO2＋4CO(NH2)2＝7N2＋8H2O＋4CO2；

（2）①NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)△H=-41.8 kJ·mol－1；②2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)△H=-196.6 kJ·mol－1，根据盖斯定律，②-①×2得：2NO(g)+O2(g) ＝2NO2(g)，△H=-196.6-2×（-41.8）=-113.0 kJ/mol；

（3）平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值，则平衡常数K= [c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2)]；由图可知：温度越高，CO2转化率越小，说明升高温度，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，即△H小于0；

（4）CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)△H＜0，该反应为放热反应，升温，平衡应逆向移动，根据图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图象，CO百分含量为：Ⅱ＜Ⅰ＜Ⅲ，T1转变成T2的状态，CO百分含量减小，说明升温，反应正向移动，则T1未达平衡状态，T2转变成T3的状态，CO百分含量增大，说明升温，反应逆向移动，说明T2可能达平衡状态，则一定达到化学平衡状态的是Ⅲ；温度越低，CO的转化率越大，若三个容器内的反应都达到化学平衡时，Ⅰ容器温度最低，所以CO转化率最大的反应温度是T1。

考点：氧化还原反应，化学方程式的书写，盖斯定律，平衡常数，化学平衡