Question

【題目】研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________。利用反應(yīng)6NO2＋ 8NH37N2＋12 H2O也可處理NO2。當轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是________L。

（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ΔH=-196.6 kJ·mol-1

2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH=-113.0 kJ·mol

則反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=_____________kJ·mol-1。一定條件下，將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________。

a 體系壓強保持不變 b 混合氣體顏色保持不變

c SO3和NO的體積比保持不變 d 每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2

該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=__________。

（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH______0（填“>”或“ <”）。

Answer 1

【答案】3NO2＋H2O=NO＋2HNO3 6.72 －41.8 b K=c(SO3).c(NO）/[c(NO2）.c(SO2)] ＜

【解析】

（1）NO2可用水吸收生成硝酸和一氧化氮。由關(guān)系式NO2 ~4e-，結(jié)合V=n×Vm計算可得；

（2）由蓋斯定律計算ΔH。判斷平衡狀態(tài)緊抓“逆向相等，變量不變”的特征。平衡常數(shù)等于可逆化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時生成物與反應(yīng)物的濃度（方程式系數(shù)冪次方）乘積比或反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)底物的濃度（方程式系數(shù)冪次方）乘積比；

（3）由圖像可知，壓強相同時，溫度越大，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小，平衡正向移動。

（1）NO2可用水吸收生成硝酸和一氧化氮，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO2＋H2O=NO＋2HNO3。反應(yīng)6NO2＋ 8NH37N2＋12 H2O中，NO2 化合價由+4→0，得到4e-，現(xiàn)在轉(zhuǎn)移1.2mole-，即NO2 得到1.2mole-，所以n(NO2 )=1.2mol/4=0.3mol，所以標況下V（NO2）=0.3mol×22.4L/mol=6.72L；

（2）反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）可以由已知方程式（①-②）/2得到，所以ΔH=（ΔH1-ΔH2）/2=-41.8 kJ·mol-1。

a. 該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，所以反應(yīng)前后壓強始終不變，壓強不變不能判斷達平衡，故a錯誤；

b. 反應(yīng)物NO2 呈紅棕色，隨著反應(yīng)進行NO2 不斷變化，顏色不斷變化，當不變時，NO2濃度不變可以說明達到平衡，故b正確；

c. 生成物SO3：NO始終等于1：1，所以體積比不隨反應(yīng)而改變，不能判定達平衡，故c錯誤；

d.每消耗1 mol SO3的同時生成1molNO2 不能表示正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，不能判定達平衡，故d錯誤；

答案選b。

平衡常數(shù)等于可逆化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時生成物與反應(yīng)物的濃度（方程式系數(shù)冪次方）乘積比或反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)底物的濃度（方程式系數(shù)冪次方）乘積比，則該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=c(SO3).c(NO）/[c(NO2）.c(SO2)]；

（3）由圖像可知，壓強相同時，溫度越大，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小，所以升溫對正反應(yīng)不利，正反應(yīng)是個放熱反應(yīng)，ΔH<0。