“綠水青山就是金山銀山”。目前人們對環境保護、新能源開發很重視，研究NO2、NO、CO、SO2等大氣汙染物轉化...

問題詳情：

“綠水青山就是金山銀山”。目前人們對環境保護、新能源開發很重視，研究NO2、NO、CO、SO2等大氣汙染物轉化為能參與大氣迴圈的物質，對建設美麗*具有重要意義。

(1)有人設計通過硫迴圈完成CO的綜合處理，原理為

a．2CO(g)+SO2(g) S(l)+2CO2(g)   △H1= － 37.4kJ·mol－1

b．S(l)+2H2O(g)2H2(g)+SO2(g)   △H2=－45.4 kJ·mol－1

則CO和水蒸氣完全反應生成H2和CO2的熱化學方程式為__________________________________。

(2)CO可在一定條件下轉化為CH3OH。已知：向2L密閉容器中通入2 molCO和4molH2，在適合的催化劑和T1溫度下，發生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    △H<0，10min時達到平衡狀態，10min後改變溫度為T2，20min時達到平衡狀態，反應過程中部分資料見表：

①前10min內的平均反應速率v(CO)= _______；在20min時，溫度T2下，該反應的化學平衡常數為________________。

②若30min時升高溫度，化學平衡常數值_______(填：“增大“減小”“不變”)。

③在T1溫度下，既能增大反應速率和提高CO平衡轉化率的措施有_____________(填兩種措施即可)

④在恆溫恆容下，下列可以判斷CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反應達到平衡狀態的________(填序號)。

a．2v正(H2)=v逆(CH3OH)                        b．混合氣體的物質的量不再變化

c．單位時間內有1 mol CO消耗同時消耗2molH2   d．混合氣體的平均相對分子質量不變

(3)已知反應2NO(g)+O2(g)2NO2的正反應速率v正=k1Cm(NO)Cn(O2)，其中k1為速率常數，可通過下表實驗資料計算k1、m、n。

則k1=____， m =_____， n =_____。

【回答】

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)  △H=－41.4 kJ·mol－1    0.05mol/(L·min)    225    減小    增大壓強或增大*氣濃度或按原比例等倍加入反應物    bd    1596    2    1   

【分析】

（1）是典型的蓋斯定律的應用，注意熱化學方程式需要標出各物質的聚集狀態；

（2）按照表格給出的資料進行速率的計算、平衡常數的計算即可，在判斷反應是否達到平衡狀態時，要按照“各物質的濃度不再發生改變”為核心來進行分析；

（3）只要代入表格中的資料進行計算即可。

【詳解】

（1）將a式和b式相加，再除以2即可得到；

（2）①根據方程式不難看出和是按照2:1消耗的，因此在10min時有1mol，根據即可算出的反應速率；在20min時的物質的量為0.4mol，*醇的物質的量為1.8mol，代入平衡常數的表示式即可；

②題幹告訴我們該反應是放熱，因此若30min升高溫度，平衡常數將減小；

③方法有很多，例如增大壓強可以使平衡向氣體分子數減少的方向移動，即正向移動；也可以充入少量*氣，使平衡正向移動，提高一氧化碳的轉化率；

④a.平衡時各物質的反應速率之比等於其計量數之比，故當*氣的消耗速率等於*醇的消耗速率的兩倍時，反應才達到平衡狀態，a項錯誤；

b.該反應是一個反應前後氣體分子數改變的反應，因此當混合氣體的物質的量不再變化時，反應即達平衡狀態，b項正確；

c.反應無時不刻在按照1:2的化學計量數之比消耗和，所以不能作為平衡狀態的判據，c項錯誤；

d.因為反應前後氣體分子數不同，故當混合氣體的平均相對分子質量不變時，反應即達平衡狀態，d項正確；

*選bd；

（3）代入表中的三組資料，有①；②；③；三個未知數三個方程，聯立①、③解得，聯立①、②解得，將m、n代入任意一個方程解得。

知識點：化學反應條件的控制及優化

題型：綜合題