Question

火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染．对燃煤废气进行处理，可实现绿色环保、废物利用等目的．（1）C

火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染．对燃煤废气进行处理，可实现绿色环保、废物利用等目的．（1）CO可以与H2O（g）发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，在800℃时达到平衡状态，K=1.0． 起始物质的量/mol 甲 乙 丙 n（H2O） 0.10 0.20 0.20 n（CO） 0.10 0.10 0.20①该反应的平衡常数表达式为______．②平衡时，丙容器中H2O的物质的量是______mol，甲容器中CO的转化率是______．③丙容器中，其它条件不变时，温度______（升高或降低），CO的平衡转化率升高．（2）除去氮氧化物：①利用甲烷催化还原NO：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ/molCH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ/mol甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______．②也可用氨气与之发生反应：NOx+NH3→N2+2H2O．现有NO2和NO的混合气体3.0L，和3.4L（同温同压下）NH3反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中，NO2和NO的体积比是______．

Answer 1

（1）该反应的平衡常数表达式为K＝

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

，故答案为：K＝

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol）   0.20    0.20      0       0
反应（mol）   X        X        X       X  
平衡（mol） 0.20-X   0.20-X   X       X  
平衡常数K=

X? X

(0.20 ?X)( 0.20 ?X)

=1，解得X=0.10，
甲容器中CO的转化率

0.10mol

0.20 mol

×100%=50%，
故答案为：0.10；50%；
③该反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0为放热反应，所以温度降低，平衡向正反应方向移动，CO的平衡转化率升高；
故答案为：降低；
（2）①CH₄（g）+4N0₂（g）=4NO（g）+C0₂（g）+2H₂0（g）△H=-574kJ?mol^-1①
   CH₄（g）+4N0（g）=2N₂（g）+C0₂（g）+2H₂0（g）△H=-1160kJ?mol^-1   ②
由

①+②

2

得：CH₄（g）+2N0₂（g）=N₂（g）+C0₂（g）+2H₂0（g）△H=

?574kJ?mol?1?1160kJ?mol?1

2

=-867KJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2N0₂（g）=N₂（g）+C0₂（g）+2H₂0（g）△H=-867KJ/mol；
②3NO_x+2xNH₃=

3+2x

2

N₂+3xH₂O，
     3    2x
   3.0L  3.4L
所以x=1.7，故氮氧化物的分子式为NO_1.7，根据氮氧化物的平均化学式计算NO₂与NO的体积比，所以二氧化氮和一氧化氮的体积比为11.2：4.8=7：3，
故答案为：7：3；