Question

【題目】（1）利用催化氧化反應將SO2轉化為SO3是工業上生產硫酸的關鍵步驟。已知：SO2（g） ＋1/2O2（g） SO3（g） △H＝－98 kJ·mol－1。某溫度下該反應的平衡常數K＝10/3，若在此溫度下，向100 L的恒容密閉容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，則反應開始時v（正） _____v（逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。

（2）下表列出了常見的煙氣脫硝的兩種方法

編號	名稱	原理
方法一	尿素法	在溫度70—95℃時，尿素CO(NH2)2溶液吸收NO、NO2，將其轉化為N2
方法二	選擇性催化還原（ SCR）法	以NH3等作為還原劑，將煙氣中的NOx還原生成N2和H2O

已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g） △H=+180．6 kJ·mol—1

N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H= -92．4kJ·mol—1

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H= -483．6 kJ·mol—1

則4NO（g） +4NH3（g）+O2（g）=4N2（g）+6H2O（g）;△H=_________ kJ·mol-1。

（3）CO和H2在一定條件下合成甲醇的反應為：CO(g)+2H2(g) CH3OH（g）；ΔH。現在容積均為1L的a、b、c、d、e五個密閉容器中分別充入1molCO和2molH2的混合氣體，控溫，進行實驗，測得相關數據如下圖1和圖2。

①該反應的ΔH_______0（選填“＜”、“＞”或“=”，下同），K1_________K2。

②將容器c中的平衡狀態轉變到容器d中的平衡狀態，可采取的措施有___。

Answer 1

【答案】 > 1627.2 < > 升溫或減壓

【解析】(1)向100 L的恒容密閉容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，三種物質的濃度分別為0.03mol/L、0.16mol/L、0.03mol/L，某溫度下該反應的平衡常數K=，因為濃度商Qc==2.5＞K，所以化學反應正向進行，即v(正)＞v(逆)，故答案為：＞；

(2)已知：①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.6kJmol-1，②N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4kJmol-1，③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJmol-1，依據蓋斯定律③×3-②×2-①×2得到，4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJ/mol，故答案為：-1627.2；

(3)①圖1可以看出，甲醇的物質的量為0.6mol的曲線溫度大，說明升高溫度，甲醇的物質的量減少，即平衡逆向移動，說明正反應是放熱反應，所以△H＜0；因正反應是放熱反應，溫度降低，平衡正向移動，平衡常數增大，所以說低溫時平衡常數大；故答案為：＜；＞；

②CO和H2在一定條件下合成甲醇的反應為：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，ΔH＜0，因正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，甲醇的體積分數減小，減小壓強，平衡逆向移動，甲醇的體積分數減小，將容器c中的平衡狀態轉變到容器d中的平衡狀態，可采取的措施有升溫或減壓，故答案為：升溫或減壓。