Question

利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳处理，可实现绿色环保、废物利用，对构建生态文明有重要意义。

(1)燃煤废气中的CO₂能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇(CH₃OH，甲醇的结构式如图)：

3H₂(g)+CO₂(g) CH₃OH (g) + H₂O(g)   △H

①已知：

化学键	C-H	C-O	C=O	H-H	O-H
键能/KJ/mol	412	351	745	436	462

则△H ₌ _________________

(2)在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

①到达平衡时NO的转化率为_________。

②用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝____________________。

③如下图所示，表示NO₂变化曲线的是________。

④能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。

A．v(NO₂)＝2v(O₂)        B．容器内压强保持不变

C．v_逆(NO)＝2v_正(O₂)     D．容器内的密度保持不变

(3)某反应恒容密闭容器中进行， 在0~3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示

该反应的的化学方程式为________________。

Answer

-175kJ/mol 65% 0.0015 mol/(L.s) b BC 2A+B2C

【解析】

（1）①拆开3mol H2 (g) 和1mol CO2(g) 中化学键所吸收的总能量为3×436kJ+2×745 kJ=2798 kJ，形成1mol CH3OH (g) 和1mol H2O(g)所放出的能量是3×412 kJ+351 kJ+3×462kJ=2973 kJ，所以该反应的焓变为2798 kJ/mol -2973 kJ/mol =-175 kJ/mol；

(2) ①到达平衡时NO的转化率为；

②从0～2s内NO平均反应速率为：v（NO）==0.003mol•L-1•s-1，

化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，

则v（O2）=v（NO）=×0.003mol•L-1•s-1=0.0015mol•L-1•s-1；

③NO2为生成物，反应中浓度逐渐增大，根据方程式2NO（g）+O2（g）2NO2（g），可知c（NO2）=c（NO）=2c（O2），

则图象中b为NO2的浓度变化曲线，c为NO的浓度变化曲线，d为O2的浓度变化曲线，

故答案为：b；

④A．v(NO2)＝2v(O2)，没有体现正逆反应速率关系，无法判断是否达到平衡状态，选项A错误；

B．反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)为气体体积变化的反应，容器内压强保持不变，说明反应已达平衡状态，选项B正确；

C．v逆(NO) ＝2v逆(O2)＝2v正(O2)，正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，选项C正确；

D．反应中气体总质量不变，容器体积不变，故容器内密谋始终保持不变，则容器内的密度保持不变不能说明反应达平衡状态，选项D错误。

答案选BC；

（3）由图象可以看出，A、B的物质的量逐渐减小，则A、B为反应物，C的物质的量逐渐增多，所以C为生成物，当反应到达2min时，△n（A）=2mol，△n（B）=1mol，△n（C）=2mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则△n（A）：△n（B）：△n（C）=2：1：2，所以反应的化学方程式为：2A+B⇌2C。