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＋12H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol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置于一恒容密閉絕熱容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說(shuō)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

（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝﹣a kJ·mol-1。

在一定溫度下，將1mol CO(g)和2molH2(g)充入到體積為10L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)。經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的0.8倍。則此時(shí)v逆（CH3OH）為_____，正反應(yīng)放出的熱量為__________________。

（4）已知N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＞0，現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

Answer 1

【答案】 3NO2+H2O2HNO3+NO 6.72 －41.8 b 0.006mol/(L·min) 0.3a kJ B

【解析】（1）二氧化氮與水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可得反應(yīng)方程式為：3NO2+H2O2HNO3+NO；NO2中N元素化合價(jià)降低，由+4價(jià)降低到0價(jià)，則6molNO2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移24mol電子，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1．2mol電子時(shí)，消耗NO20．3mol，體積為6．72L；（2）已知：①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196．6kJmol-1②2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H=-113．0kJmol-1，利用蓋斯定律，①× +②×得NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H=×（-196．6kJmol-1）-×（-113．0kJmol-1）=-41．8kJmol-1；a．反應(yīng)在恒容密閉絕熱容器中進(jìn)行，則無(wú)論是否達(dá)到平衡，體系壓強(qiáng)都保持不變，不能用于判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；b．混合氣體顏色保持不變，說(shuō)明濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)b正確；c．SO3和NO的計(jì)量數(shù)之比為1：1，無(wú)論是否達(dá)到平衡，二者的體積比保持不變，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；d．物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則每消耗1mol SO3的同時(shí)生成1molNO2，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案選b；（3）設(shè)平衡時(shí)CO減小的濃度為x，則

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

開始時(shí)濃度mol/L 0.1 0.2 0

改變的濃度mol/L x 2x x

平衡時(shí)濃度mol/L 0.1-x 0.2-2x x

經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的0.8倍。壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故有： =0.8，解得x=0.03mol/L，v逆（CH3OH）==0.006mol/(L·min)；反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為： ×100%=30%，故正反應(yīng)放出的熱量為a kJ·mol-1×30%=0.3a kJ；（4）化學(xué)反應(yīng)平衡的判斷可從以下幾方面考慮：體系中所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量（或濃度）保持不變，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。對(duì)于N2O4(g) 2NO2(g)，反應(yīng)后體積變大，A、密度不變，說(shuō)明體積不變，選項(xiàng)A能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)；B、ΔH=E生-E反，ΔH不隨時(shí)間的變化，但會(huì)隨著化學(xué)計(jì)量數(shù)的變化而變化，不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)；C、圖中表示v(NO2)逆= 2v(N2O4)正，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)；D、N2O4的轉(zhuǎn)化率不變，也說(shuō)明了化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案選B。