工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等氣體，嚴重污染空氣。通過對廢氣進行脫硝、脫碳和脫硫處理可實現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用。
（1）甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。甲醇和水蒸氣制取H2 的反應如下：
反應Ⅰ（主）：CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）△H1 平衡常數(shù)為K1
反應Ⅱ（副）：H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2 平衡常數(shù)為K2
反應Ⅲ：CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）△H3 平衡常數(shù)為K3
反應Ⅰ的△H1=△H3-△H2△H3-△H2（用△H2、△H3表示），平衡常數(shù)K1=K3K2K3K2（用K2、K3表示）
（2）向2 L密閉容器中加入2molCO2和6molH2，在適當?shù)拇呋瘎┳饔孟?，下列反應能自發(fā)進行：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）。
①該反應ΔH ＜＜0（填“＞”、“＜”或“=”）
②下列敘述能說明此反應達到平衡狀態(tài)的是 ACAC。（填字母）
A.混合氣體的平均相對分子質量保持不變
B.CO2的轉化率和H2的轉化率相等
C.1mol CO2生成的同時有3mol H-H鍵斷裂
D．混合氣體的密度保持不變
③反應CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），在體積相同（2L）的兩密閉容器中，改變條件，反應過程中部分數(shù)據(jù)見下表：
K
3
K
2
K
3
K
2
| 反應時間 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
| 反應Ⅰ：300K | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10 min | 4.5 | ||||
| 20 min | 1 | ||||
| 30 min | 1 | ||||
| 反應Ⅱ：500K | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
。達到平衡時，反應Ⅰ、Ⅱ對比：平衡常數(shù)K（I） ＞
＞
K（Ⅱ）（填“＞”、“＜”或“=”）；平衡時CH3OH的濃度c（I） ＞
＞
c（Ⅱ）（填“＞”、“＜”或“=”）。（3）消除汽車尾氣的反應式之一為：2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）。在溫度T1時，將1.40molCO與1.60molNO充入一體積為2L的密閉容器中，反應平衡后N2的物質的量分數(shù)為0.25。求NO的平衡轉化率α1和反應平衡常數(shù)K（寫出計算過程）
設平衡時N2的物質的量為xmol,利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質的量分數(shù)=×100%=0.25，解之得x=0.6mol,
則NO的平衡轉化率α1=×100%=×100%=75%，
反應平衡常數(shù)K===270（mol/L）-1。
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質的量分數(shù)=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
則NO的平衡轉化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反應平衡常數(shù)K=
c
（
N
2
）
?
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
設平衡時N2的物質的量為xmol,利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質的量分數(shù)=×100%=0.25，解之得x=0.6mol,
則NO的平衡轉化率α1=×100%=×100%=75%，
反應平衡常數(shù)K===270（mol/L）-1。
。2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質的量分數(shù)=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
則NO的平衡轉化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反應平衡常數(shù)K=
c
（
N
2
）
?
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
【考點】化學平衡的計算；化學平衡常數(shù)的含義．
【答案】△H3-△H2；；＜；AC；0.075mol?L-1?min-1；＞；＞；設平衡時N2的物質的量為xmol，利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質的量分數(shù)=×100%=0.25，解之得x=0.6mol，
則NO的平衡轉化率α1=×100%=×100%=75%，
反應平衡常數(shù)K===270（mol/L）-1。
K
3
K
2
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
轉化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物質的量分數(shù)=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
則NO的平衡轉化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反應平衡常數(shù)K=
c
（
N
2
）
?
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：2引用：3難度：0.5
相似題
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1．在催化劑作用下，可逆反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示（已知：反應速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù)，x為物質的量分數(shù)）。下列說法錯誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
2．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應化學方程式。LiAlH4在化學反應中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為，該反應是反應（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為。該反應是反應（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應速率的大小：vavb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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