Question

8．（1）已知：TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1；2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1寫出TiO₂、焦炭和氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl₄和CO氣體的熱化學(xué)方程式：   
（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(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=    kJ?mol^-1
一定條件下，將NO₂與SO₂以體積之比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    （填序號）．
a．體系中的壓強(qiáng)保持不變
b．混合氣體的顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積之比保持不變
d．每消耗1mol SO₃的同時生成1mol NO₂
測得上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時NO₂與SO₂的體積之比為1：6，則平衡常數(shù)K=    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；
（2）根據(jù)蓋斯定律來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變，根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、定、動、變、等來判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡；根據(jù)三行式以及化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)．
解答：解：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式①TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1；②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律①+②得到TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81KJ/mol；
故答案為：TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81KJ/mol；
（2）結(jié)合熱化學(xué)方程式，①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律（①-②）÷2得到：NO₂（g）+SO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）△H=（-196，6KJ/mol+113.0KJ/mol）×=-41.8KJ/mol；
該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此壓強(qiáng)保持不變，不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志；
a、反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此壓強(qiáng)保持不變，不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，故a不符合；
b、反應(yīng)平衡中二氧化氮是紅棕色氣體，顏色變化說明你的改變，所以混合氣體的顏色保持不變可以做達(dá)到平衡的標(biāo)志，故b符合；
c、SO₃和NO的體積之比保持不變，在反應(yīng)過程中始終是1：1，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c不符合；
d、每消耗1mol SO₃的同時生成1mol NO₂，只能說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故d不符合；
故選b．
一定條件下，將NO₂與SO₂以體積之比1：2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，設(shè)為a和 2a，測得上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時NO₂與SO₂的體積之比為1：6，設(shè)二氧化氮反應(yīng)的物質(zhì)的量為x
                NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物質(zhì)的體積   a       2a        0         0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積   x        x        x          x
平衡物質(zhì)的體積   a-x      2a-x      x          x
則（a-x）：（2a-x）=1：6，故x=a，故平衡常數(shù)為===；
故答案為：-41.8；b；．
點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式書寫方法和蓋斯定律的應(yīng)用，平衡判斷依據(jù)的分析，化學(xué)平衡計(jì)算方法的應(yīng)用，題目難度中等．