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＋8NH3 7N2＋12 H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時(shí)，消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)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－1

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(dá)到平衡狀態(tài)的是

a．體系壓強(qiáng)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(shí)生成1 mol NO2

測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1︰6，則平衡常數(shù)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(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH___________0（填“>”或“ <”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是________________________。

Answer 1

【答案】3NO2+H20=HNO3+NO 6.72 -41.8 b

8/3 < 此壓強(qiáng)下，一氧化碳轉(zhuǎn)化率接近100%

【解析】

試題解析：（1）二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；3NO2+H20=HNO3+NO；6NO2＋8NH3 7N2＋12 H2O也可處理NO2。該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子24摩爾e-， 生成氮?dú)?摩爾；當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時(shí)，消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.2×7×22.4/24=6.72L; 2）根據(jù)蓋斯定律，處理兩個(gè)方程式，消去氧氣，得到NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=-41.8 kJ·mol、1。達(dá)到平衡狀態(tài)：a．反應(yīng)前后為體積不變的反應(yīng)，所以反應(yīng)體系壓強(qiáng)任何時(shí)候都保持不變；錯(cuò)誤；b．混合氣體顏色保持不變，即二氧化氮?dú)怏w的濃度不變，達(dá)平衡狀態(tài)；正確；c．SO3和NO為生成物，任何時(shí)候體積比都保持不變，無法確定；錯(cuò)誤；d．每消耗1 mol SO3為逆反應(yīng)速率，同時(shí)生成1 mol NO2為逆反應(yīng)速率，方向相同，無法判斷；錯(cuò)誤；答案為b；測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1︰6，

NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）

起始 a 2a 0 0

變化 x x x x

平衡 a-x 2a- x x x

(a-x)/(2a-x)=1/6,x=4a/5;則平衡常數(shù)K＝x2/(a-x)×(2a-x)=8/3;（3）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。壓強(qiáng)不變，溫度由350℃降到300℃，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，平衡右移，正反應(yīng)放熱；ΔH《0；實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是此壓強(qiáng)下，一氧化碳轉(zhuǎn)化率接近100%；