Question

（10分）氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。

（1）工业上一般采用CO和H₂反应合成可再生能源甲醇。反应如下：

CO（g） + 2H₂（g） CH₃OH（g） ΔH= -90.1KJ·mol^-1

在250℃下，将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度（mol·L^-1）变化如下表所示：（前6min没有改变条件）

	2min	4min	6min	8min	…
CO	0.07	0.06	0.06	0.05	…
H2	x	0.12	0.12	0.20	…
CH3OH	0.03	0.04	0.04	0.05	…

①x=           。

②250℃时该反应的平衡常数K的计算式为：                （不必化简）。

③若6min～8min只改变了某一条件，所改变的具体条件是                 。

④第8min时，该反应是不是达到平衡状态        。（填“是”或“不是”）

（2）某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H₂将NO还原为N₂。已知：

H₂还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是                 。

Answer

（10分，每空2分） （1）①x=0.14 ② ③加1 mol氢气 ④ 不是

（2）2NO(g)+2H2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH=-665 kJ·mol-1

【解析】

试题分析：（1）①根据表中数据可知2min至4min时消耗CO是0.01mol/L×10L＝0.1mol，则根据方程式可知同时消耗氢气是0.2mol，所以x＝0.02+0.12＝0.14。

②根据表中数据可知反应进行到4min时达到平衡状态，此时CO、氢气、甲醇的浓度分别是0.006mol/L、0.012mol/L、0.004mol/L，实验平衡常数K＝。

③6min时CO浓度减小，氢气和甲醇浓度增加，且CO浓度减小0.01mol/L，氢气浓度增加0.08mol/L，所以若6min～8min只改变了某一条件，所改变的具体条件是加1mol氢气。

④第8min时，CO、氢气和甲醇的浓度分别是0.05mol/L、0.20mol/L、0.05mol/L，则此时浓度商＝≠，因此不是平衡状态。

（2）由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键说放出的能量的差值，所以根据关系图可知该反应的反应热＝2×630 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1—945 kJ·mol-1—4×436 kJ·mol-1＝—665 kJ·mol-1，所以热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH=-665 kJ·mol-1。

考点：考查可逆反应与反应热的有关计算