工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等氣體，嚴(yán)重污染空氣。通過對廢氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫處理可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用。
（1）甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。甲醇和水蒸氣制取H2 的反應(yīng)如下：
反應(yīng)Ⅰ（主）：CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）△H1 平衡常數(shù)為K1
反應(yīng)Ⅱ（副）：H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2 平衡常數(shù)為K2
反應(yīng)Ⅲ：CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）△H3 平衡常數(shù)為K3
反應(yīng)Ⅰ的△H1=△H3-△H2△H3-△H2（用△H2、△H3表示），平衡常數(shù)K1=K3K2K3K2（用K2、K3表示）
（2）向2 L密閉容器中加入2molCO2和6molH2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟?，下列反?yīng)能自發(fā)進(jìn)行：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）。
①該反應(yīng)ΔH ＜＜0（填“＞”、“＜”或“=”）
②下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ACAC。（填字母）
A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
B.CO2的轉(zhuǎn)化率和H2的轉(zhuǎn)化率相等
C.1mol CO2生成的同時有3mol H-H鍵斷裂
D．混合氣體的密度保持不變
③反應(yīng)CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），在體積相同（2L）的兩密閉容器中，改變條件，反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：
K
3
K
2
K
3
K
2
| 反應(yīng)時間 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
| 反應(yīng)Ⅰ：300K | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10 min | 4.5 | ||||
| 20 min | 1 | ||||
| 30 min | 1 | ||||
| 反應(yīng)Ⅱ：500K | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
。達(dá)到平衡時，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?qū)Ρ龋浩胶獬?shù)K（I） ＞
＞
K（Ⅱ）（填“＞”、“＜”或“=”）；平衡時CH3OH的濃度c（I） ＞
＞
c（Ⅱ）（填“＞”、“＜”或“=”）。（3）消除汽車尾氣的反應(yīng)式之一為：2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）。在溫度T1時，將1.40molCO與1.60molNO充入一體積為2L的密閉容器中，反應(yīng)平衡后N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.25。求NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1和反應(yīng)平衡常數(shù)K（寫出計(jì)算過程）
設(shè)平衡時N2的物質(zhì)的量為xmol,利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉(zhuǎn)化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%=0.25，解之得x=0.6mol,
則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=×100%=×100%=75%，
反應(yīng)平衡常數(shù)K===270（mol/L）-1。
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉(zhuǎn)化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反應(yīng)平衡常數(shù)K=
c
（
N
2
）
?
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
設(shè)平衡時N2的物質(zhì)的量為xmol,利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉(zhuǎn)化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%=0.25，解之得x=0.6mol,
則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=×100%=×100%=75%，
反應(yīng)平衡常數(shù)K===270（mol/L）-1。
。2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉(zhuǎn)化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反應(yīng)平衡常數(shù)K=
c
（
N
2
）
?
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡常數(shù)的含義．
【答案】△H3-△H2；；＜；AC；0.075mol?L-1?min-1；＞；＞；設(shè)平衡時N2的物質(zhì)的量為xmol，利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉(zhuǎn)化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%=0.25，解之得x=0.6mol，
則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=×100%=×100%=75%，
反應(yīng)平衡常數(shù)K===270（mol/L）-1。
K
3
K
2
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉(zhuǎn)化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反應(yīng)平衡常數(shù)K=
c
（
N
2
）
?
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：2引用：3難度：0.5
相似題
-
1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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