CO和NO都是有毒气体,但新的研究表明,它们都是生命体系气体信号分子,在人体内具有重要的生理作用,H2是高中阶段常见的气体。
回答下列问题:
(1)反应2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O2(g)ΔH=-664kJ/mol是联合硝酸工业减少污染物排放的重要反应。该反应分为三步完成(都是双分子反应,即反应物都只有两种分子),前两步反应如下:
第1步:2NO(g)⇌N2O2(g)ΔH=-103kJ/mol
第2步:N2O2(g)+H2(g)⇌N2O(g)+H2O(g)ΔH=-17kJ/mol
①写出第3步反应的热化学方程式:N2O(g)+H2(g)⇌N2(g)+H2O(g)ΔH=-544kJ/molN2O(g)+H2(g)⇌N2(g)+H2O(g)ΔH=-544kJ/mol。
②基元反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),正反应速率v正=kcm(A)•cn(B)。2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)的正反应速率v正=k1•c2(NO),总反应速率v=k2•(αα′-1)1.2(1-nα′),α是平衡转化率,α′是瞬时转化率,k、k1、k2均为速率常数,受温度影响,温度升高,速率常数增大。
Ⅰ.复杂反应分为多步进行时,决定反应速率的是最 慢慢(填“快”或“慢”的一步,3步基元反应中,活化能最高的一步是第 11步。
Ⅱ.温度升高,α 变小变小(填“变大”、“变小”或“不变”),在α′=0.90时,一系列温度下的总反应速率—时间(v-t)曲线如图所示,分析图中曲线先升后降的原因:温度升高,k2增大,α变小,低于490℃时。k2增大占主导,反应速率加快,高于490℃时,α变小占主导,反应速率减慢温度升高,k2增大,α变小,低于490℃时。k2增大占主导,反应速率加快,高于490℃时,α变小占主导,反应速率减慢。
(2)用FeO冶炼Fe的过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)
反应Ⅱ:FeO(s)+C(s)⇌Fe(s)+CO(g)
①将FeO和CO放入恒容密闭容器中,下列事实能说明反应Ⅰ和Ⅱ均已达到平衡状态的是 ABCABC(填选项字母)。
A.容器内气体的密度不再发生变化
B.CO的生成速率等于消耗速率。
C.容器内气体总压强不再发生变化
D.容器内CO和CO2的物质的量相等
②在一个体积可变的容器中,维持温度1200K不变(此时反应Ⅰ的分压平衡常数Kp1=1.00)。压缩容器体积,达到新平衡时,CO的分压 不变不变(填“变大”、“变小”或“不变”)。用压力传感器测得平衡时容器内压强为1200kPa,计算反应Ⅱ的分压平衡常数Kp2(写出计算过程):根据KP1=PCO2PCO=1.00及PCO2+PCO=1200kPa,可得分压PCO2=PCO=600kPa,即KP2=PCO=600kPa根据KP1=PCO2PCO=1.00及PCO2+PCO=1200kPa,可得分压PCO2=PCO=600kPa,即KP2=PCO=600kPa。
(
α
α
′
-
1
)
1
.
2
K
P
1
=
P
C
O
2
P
CO
=
1
.
00
P
C
O
2
+
P
CO
=
1200
k
P
a
P
C
O
2
=
P
CO
=
600
k
P
a
K
P
1
=
P
C
O
2
P
CO
=
1
.
00
P
C
O
2
+
P
CO
=
1200
k
P
a
P
C
O
2
=
P
CO
=
600
k
P
a
【答案】N2O(g)+H2(g)⇌N2(g)+H2O(g)ΔH=-544kJ/mol;慢;1;变小;温度升高,k2增大,α变小,低于490℃时。k2增大占主导,反应速率加快,高于490℃时,α变小占主导,反应速率减慢;ABC;不变;根据及,可得分压,即KP2=PCO=600kPa
K
P
1
=
P
C
O
2
P
CO
=
1
.
00
P
C
O
2
+
P
CO
=
1200
k
P
a
P
C
O
2
=
P
CO
=
600
k
P
a
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/20 0:0:11组卷:5引用:2难度:0.5
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