Question

空氣質(zhì)量與我們的健康息息相關(guān)，目前我國通過監(jiān)測6項(xiàng)污染物的百分比濃度來計算空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI），SO₂、NO₂和CO是其中3項(xiàng)中的污染物．
（1）上述3種氣體直接排入空氣后會引起酸雨的氣體有

 

（填化學(xué)式）．
（2）早期人們曾經(jīng)使用鉛室法生產(chǎn)硫酸，其主要反應(yīng)為：
SO₂（g）+NO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）
①若已知2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）+Q₁
2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）+Q₂
則SO₂（g）+NO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）+Q₃，Q₃=

 

kJ?mol^-1．
②一定溫度下，向固定體積為2L的密閉容器中充入SO₂和NO₂各1mol，發(fā)生反應(yīng)：SO₂（g）+NO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）．下列事實(shí)中不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

（選填序號）．
a．體系壓強(qiáng)保持不變            b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質(zhì)的量保持不變        d．每生成1mol SO₃的同時消耗1mol NO₂．
（3）礦石燃料的燃燒是造成酸雨的主要因素之一．而甲醇日趨成為重要的有機(jī)燃料，通常利用CO和H₂合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）．今在一容積可變的密閉容器中，充有10mol CO和20mol H₂，用于合成甲醇．CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖所示：
①上述合成甲醇的反應(yīng)為

 

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)K_A、K_B、K_C的大小關(guān)系為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）從空氣污染的角度分析，利用酸雨形成的過程相關(guān)知識解決；
（2）①根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減，反應(yīng)熱也處于相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的加減，構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，據(jù)此計算Q₃；
②根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判定，分析時注意兩個核心：v（正）=v（逆）和  各組分的濃度保持不變；
（3）①化學(xué)平衡圖象分析方法，平衡圖象題主要注意三點(diǎn)一趨勢，三點(diǎn)是：圖象的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，一趨勢是看曲線的變化趨勢，當(dāng)然要看好橫、縱坐標(biāo)的向量；
②對于一個給定的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素只有溫度．

解答： 解：（1）SO₂、NO₂和CO中，能和空氣中的水蒸氣反應(yīng)的有SO₂、NO₂
SO₂+H₂O=H₂SO₃ H₂SO₃進(jìn)一步被氧氣氧化為硫酸，
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，硫酸和硝酸融入雨水，形成酸雨，在空氣中CO不能與水反應(yīng)．
故答案為：SO₂、NO₂；
（2）①Ⅰ2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）+Q₁
Ⅱ2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）+Q₂
根據(jù)蓋斯定律：

1

2

×（Ⅰ-Ⅱ）得：SO₂（g）+NO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）+Q₃，Q₃=

Q1-Q2

2

，
故答案為：

Q1-Q2

2

；
②a．在SO₂（g）+NO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）反應(yīng)中，反應(yīng)前后的氣體體積變化等于零，即△V=0，無論是否平衡，體系內(nèi)的壓強(qiáng)永遠(yuǎn)不變；
a不能說明反應(yīng)以達(dá)到化學(xué)平衡；
b．只有NO₂有顏色，氣體的顏色不變，說明NO₂的量不再發(fā)生變化，b可說明反應(yīng)以達(dá)到化學(xué)平衡；
c．NO的物質(zhì)的量不變，c說明反應(yīng)以達(dá)到化學(xué)平衡；
d．中生成 SO₃和消耗 NO₂反應(yīng)都是向正向進(jìn)行，d不能說明反應(yīng)以達(dá)到化學(xué)平衡．
故答案為：ad；
（3）①從圖上可見，在P₂時，隨溫度的升高CO的轉(zhuǎn)化率越來越低，可見，升溫時平衡向逆向移動，據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)放熱，
故答案為：放熱
②化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，該反應(yīng)放熱，溫度越高平衡逆向移動，K值減小，
故答案為：K_A=K_B＞K_C．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及酸雨、熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用、化學(xué)平衡圖象等，題目難度中等，需要學(xué)生具備運(yùn)用信息與基礎(chǔ)知識分析問題、解決問題的能力，注意化學(xué)平衡圖象分析方法三點(diǎn)一趨勢．