Question

【题目】能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识回答下列问题：

(1)汽车上安装催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。

已知：N2(g) + O2(g)＝2NO(g) △H＝+180.5 kJ·mol－1；

2C(s)+ O2(g)＝2CO(g) △H＝－221.0 kJ·mol－1；

C(s)+ O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.5 kJ·mol－1；

则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g)的△H＝________________。

(2)某硝酸厂利用甲醇处理废水。在一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为______________。

(3)煤的间接液化是先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇。若在一定温度下，向1 L密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，经10 min反应达到平衡时测得各组分的浓度如下：

物质	CO	H2	CH3OH
浓度/(mol·L－1)	1.2	1.0	0.6

①该反应的平衡常数表达式为：K＝_____________________。

②该时间内反应速率υ(H2)＝_________________。

③平衡时CO的转化率为_________________(保留1位小数)

Answer 1

【答案】-746.5kJ/mol 5:6 0.12mol·L-1·min-1 33.3%

【解析】

(1)已知：①N2(g) + O2(g)＝2NO(g) △H＝+180.5 kJ·mol－1；

②2C(s)+ O2(g)＝2CO(g) △H＝－221.0 kJ·mol－1；

③C(s)+ O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.5 kJ·mol－1；

根据盖斯定律可知③×2-①-②即得到反应2NO(g) +2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g)的；

(2)32g甲醇能转移6mol电子即1mol甲醇能够转移6mol电子；1mol硝酸被还原为N2，可转移5mol电子，所以还原剂和氧化剂的物质的量之比为5:6；

(3)①由反应方程式可知，该反应的平衡常数表达式为；

②由反应方程式可知，10min内甲醇浓度增加0.6mol/L，那么H2浓度减少了1.2mol/L，这段时间内氢气的反应速率为；

③由反应方程式可知，10min内甲醇的浓度增加了0.6mol/L，那么CO的浓度减少了0.6mol/L，那么CO的转化率为。