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(2012•崇明县一模)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.(1)利用反应:6NO2+8NH3催化剂加热7N2+12H2O可处理NO2.若在120℃时该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平
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(2012•崇明县一模)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)利用反应:6NO2+8NH3
7N2+12H2O可处理NO2.
若在120℃时该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2)=______.
(2)一定条件下NO2与SO2可发生反应,其方程式为:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)-Q,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______.
A、体系压强保持不变
B、混合气体颜色保持不变
C、SO3和NO的体积比保持不变
D、混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)若改变条件,使平衡常数变大,该反应______.
A、一定向正反应方向移动
B、在平衡移动时,正反应速率先减小后增大
C、一定向逆反应方向移动
D、在平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
(4)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.该反应______(填“放热”或“吸热”).实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是:______.
(1)利用反应:6NO2+8NH3
催化剂 |
加热 |
若在120℃时该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2)=______.
(2)一定条件下NO2与SO2可发生反应,其方程式为:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)-Q,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______.
A、体系压强保持不变
B、混合气体颜色保持不变
C、SO3和NO的体积比保持不变
D、混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)若改变条件,使平衡常数变大,该反应______.
A、一定向正反应方向移动
B、在平衡移动时,正反应速率先减小后增大
C、一定向逆反应方向移动
D、在平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
(4)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.该反应______(填“放热”或“吸热”).实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是:______.
▼优质解答
答案和解析
(1)对于6NO2+8NH3
7N2+12H2O,当有6molNO2反应共转移了24mol电子,所以电子转移了1.2mol,参加反应的NO2为0.3mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2)=
=0.015mol/(L•min),故答案为:0.015mol/(L•min);
(2)A.无论是否达到平衡,体系压强都保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.混合气体颜色保持不变,说明浓度不变,达到平衡状态,故B正确;
C.SO3和NO的计量数之比为1:1,无论是否达到平衡,二者的体积比保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.反应前后气体的质量不变,物质的量也不变,所以平均相对分子质量保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故D错误;
故选B;
(3)化学平衡常数只随温度的变化而变化,该反应为吸热反应,平衡常数K值变大说明温度升高平衡右移,正反应速率先增大后减小,逆反应速率先增大再增大,故A正确,
故选A;
(4)由图示可知:相同压强下,温度升高,该反应CO的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应;根据此时CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失,
故答案为:放热;在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加.
催化剂 |
△ |
0.3mol | ||
|
(2)A.无论是否达到平衡,体系压强都保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.混合气体颜色保持不变,说明浓度不变,达到平衡状态,故B正确;
C.SO3和NO的计量数之比为1:1,无论是否达到平衡,二者的体积比保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.反应前后气体的质量不变,物质的量也不变,所以平均相对分子质量保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故D错误;
故选B;
(3)化学平衡常数只随温度的变化而变化,该反应为吸热反应,平衡常数K值变大说明温度升高平衡右移,正反应速率先增大后减小,逆反应速率先增大再增大,故A正确,
故选A;
(4)由图示可知:相同压强下,温度升高,该反应CO的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应;根据此时CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失,
故答案为:放热;在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加.
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