Question

10．霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)．其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一．汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2CO₂（g）+N₂（g）．
（1）若在一定溫度下，將1.0molNO、0.5molCO充入0.5L固定容積的容器中，達到平衡時NO、CO、CO₂、N₂物質(zhì)的量分別為：0.8mol、0.3mol、0.2mol、0.1mol，該反應的化學平衡常數(shù)K=$\frac{5}{144}$或0.0347；若保持溫度不變，再向容器中充入CO、N₂各0.3mol，平衡將不移動（填“向左”、“向右”或“不”）．
（2）CO可以合成甲醇．已知：
①2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1529kJ•mol^-1；
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1；
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
則CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)三行式來求平衡時各組分的濃度，然后代入表達式求解；求此時的濃度商與平衡常數(shù)的大小關系來判斷移動方向；
（2）根據(jù)蓋斯定律$\frac{1}{2}$②+③-$\frac{1}{2}$①可得目標反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），據(jù)此計算出該反應的△H．

解答 解：（1）反應2NO+2CO?2CO₂ +N₂達到平衡時各組分的濃度分別為：c（NO）$\frac{0.8mol}{0.5L}$=1.6mol/L，c（CO）=$\frac{0.3mol}{0.5L}$=0.6mol/L，c（CO₂）=$\frac{0.2mol}{0.5L}$0.4mol/L，c（N₂）=$\frac{0.1mol}{0.5L}$=0.2mol/L，則該反應的平衡常數(shù)為：K=$\frac{0．{4}^{2}×0.2}{1．{6}^{2}×0．{6}^{2}}$=$\frac{5}{144}$≈0.0347；
再向容器中充入CO、N₂各0.3mol，此時的濃度商Qc=$\frac{0．{4}^{2}×0.8}{1．{6}^{2}×1．{2}^{2}}$=0.0347=K，所以平衡不移動，
故答案為：$\frac{5}{144}$或0.0347；不；
（2）①2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1529kJ•mol^-1；
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1；
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
根據(jù)蓋斯定律，$\frac{1}{2}$②+③-$\frac{1}{2}$①可得：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=$\frac{1}{2}$×（-566.0kJ•mol^-1）+（-571.6kJ•mol^-1）-$\frac{1}{2}$（-1529kJ•mol^-1）=-90.1kJ•mol^-1，
故答案為：-90.1．

點評 本題考查了化學平衡常數(shù)的計算、蓋斯定律的應用等知識，題目難度中等，明確化學平衡常數(shù)的概念及表達式為解答關鍵，注意掌握蓋斯定律的內(nèi)容及應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．