Question

4．研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）對于反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；如果反應速率υ（SO₂）為0.05mol•L^-1•min^-1，則υ（O₂）=0.025mol•L^-1•min^-1；υ（SO₃）=0.05mol•L^-1•min^-1．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
則反應NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8 kJ•mol^-1．
（3）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，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是b、d．
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1mol SO₃的同時生成1mol NO．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)化學反應速率之比等于系數(shù)之比計算得到；
（2）①2SO₂（g）+O₂═2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，
②2NO（g）+O₂═2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1．
根據(jù)蓋斯定律可知：將$\frac{①-②}{2}$計算；
（3）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）反應的化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應速率之比等于系數(shù)之比，v（SO₂）：v（O₂）：v（SO₃）=2：1：2，反應速率υ（SO₂）為0.05mol•L^-1•min^-1，依據(jù)比例計算得到v（O₂）=0.025mol/L•min；v（SO₃）=0.05mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.025 mol•L^-1•min^-1；  0.05 mol•L^-1•min^-1；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂═2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，
②2NO（g）+O₂═2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1．
根據(jù)蓋斯定律可知：將$\frac{①-②}{2}$可得：NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）△H=$\frac{-196.6+113}{2}$=-41.8 kJ•mol^-1，
故答案為：-41.8；
（3）a、反應前后氣體兩邊的計量數(shù)相等，所以體系壓強始終不變，故錯誤；
b、混合氣體顏色保持不變，則二氧化氮的濃度不變，正逆反應速率相等，說明達平衡狀態(tài)，故正確；
c、三氧化硫和一氧化氮的體積比始終是1：1，無法判斷是否達到了平衡狀態(tài)，故錯誤；
d、每消耗1mol SO₃等效于消耗1mol NO同時生成1mol NO，正逆反應速率相等，達平衡狀態(tài)，故正確；
故選：b、d．

點評 本題考查了物質反應過程中的能量變化分析判斷、化學平衡狀態(tài)的判斷和蓋斯定律的應用，化學反應速率的計算應用，題目難度中等．