【題目】NO、NO2是常見的氧化物。用H2CO催化還原NO可達到消除污染的目的。

已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g) H= -180.5 kJmol12H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+571.6 kJmol1。

1)則用H2催化還原NO消除污染的熱化學方程式是_______________。

2)苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應原理是:C8H10 (g)C8H8(g)+H2(g) H=+120 kJmol1,某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應,測定不同時間該容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如表:

時間/min

0

10

20

30

40

n(C8H10)/mol

0.40

0.30

0.24

n2

n3

n(C8H8)/mol

0.00

0.10

n1

0.20

0.20

①當反應進行到20min時,該段時間內(nèi)H2的平均反應速率是__________。

②該溫度下,該反應的化學平衡常數(shù)是__________。

③若保持其他條件不變,用0.4molH2(g)0.4molC8H8(g)合成C8H10(g),當有12kJ熱量放出時,該反應中H2的轉(zhuǎn)化率是______.此時,該合成反應是否達到了平衡狀態(tài)?______(”)。

【答案】2H2g+2NOg=N2g+2H2Ol)△H=-752.1kJ/mol 0.004mol/(Lmin) 0.1 25%

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律,由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減得到所需的熱化學方程式;

2)①由化學反應速率公式計算可得;

②建立三段式求解可得;

③依據(jù)放出熱量計算消耗氫氣的量,由轉(zhuǎn)化率公式計算可得;建立三段式求解可得。

1)將已知反應依次編號為①②,由蓋斯定律可知①—②可得H2催化還原NO的熱化學方程式2H2g+2NOg=N2g+2H2Ol),則△H=△H1△H2 =-180.5 kJ/mol)—(+571.6 kJ/mol=-752.1kJ/mol,故答案為:2H2g+2NOg=N2g+2H2Ol△H=-752.1kJ/mol;

2)①將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應,20min后,剩余0.24mol,則反應消耗了(0.400.24mol=0.16mol,則vC8H10==0.004mol/(L·min),由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可得vH2=0.004mol/(L·min),故答案為:0.004mol/(L·min);

②由表格數(shù)據(jù)可知,30min已達到平衡,由已知數(shù)據(jù)建立如下三段式:

由三段式數(shù)據(jù)可得化學平衡常數(shù)K===0.1,故答案為:0.1;

③當有12kJ熱量放出時,反應消耗氫氣的物質(zhì)的量為=0.1mol,則反應中H2的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%;由逆反應的平衡常數(shù)是正反應平衡常數(shù)的倒數(shù)可知合成C8H10的平衡常數(shù)為10,由題意建立如下三段式:

由三段式數(shù)據(jù)可得濃度熵Qc===10=K,則反應達到平衡,故答案為:25%;是。

練習冊系列答案
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回答下列問題:

(1)C的結(jié)構(gòu)簡式為______________E的結(jié)構(gòu)簡式為______________。

(2)③的反應類型為______________,⑤的反應類型為______________。

(3)化合物A可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應合成:

反應1的試劑與條件為________;反應2的化學方程式為_______________;反應3可用的試劑為________。

(4)在合成I物質(zhì)的路線中,互為同分異構(gòu)體的化合物是________(填化合物代號)。

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B.常溫常壓下,將15g NO8g O2混合,所得混合氣體分子總數(shù)小于0.5NA

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B. p1<p2,T1>T2,m+n>q,△H>0

C. p1>p2,T1<T2,m+n<q,△H<0

D. p1<p2,T1>T2,m+n<q,△H>0

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