Question

（1）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=

-41.8

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

b

．
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1mol SO₃的同時(shí)生成1molNO₂
測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO₂與SO₂體積比為1：6，則平衡常數(shù)K=

8

3

．
（2）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)系如下圖所示．該反應(yīng)△H

＜

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

在1.3×10⁴Kpa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失．

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律求出熱化學(xué)方程式從而得出反應(yīng)熱；根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；根據(jù)三段式以及化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)；
（2）根據(jù)圖示，溫度升高，CO轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆向移動(dòng)；壓強(qiáng)增大，有利于加快反應(yīng)速率，有利于使平衡正向移動(dòng)，但壓強(qiáng)過大，需要的動(dòng)力大，對(duì)設(shè)備的要求也高；

解答：解：（1）①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
   ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將①×

1

2

-②×

1

2

得：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1，
a．無論是否達(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)，故a錯(cuò)誤；
b．混合氣體顏色保持不變，說明濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．由方程式可知，SO₃和NO的計(jì)量數(shù)之比為1：1，無論是否達(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)，故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)，故d錯(cuò)誤．
                     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=

4

5

a，
故平衡常數(shù)K=

C(SO3)C(NO)

c(NO2)C(SO2)

=

x 2

(a-x)(2a-x)

=

16 25 a2

1 5 a× 6 5 a

=

8

3

，
故答案為：-41.8；b；

8

3

；
（2）由圖可知，溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0；
壓強(qiáng)增大，有利于加快反應(yīng)速率，有利于使平衡正向移動(dòng)，但壓強(qiáng)過大，需要的動(dòng)力大，對(duì)設(shè)備的要求也高，故選擇250℃、1.3×104kPa左右的條件，因?yàn)樵?50℃、壓強(qiáng)為1.3×10⁴ kPa時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率已較大，再增大壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率變化不大，沒有必要再增大壓強(qiáng)，
故答案為：＜；在1.3×10⁴kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用、化學(xué)平衡判斷、平衡常數(shù)的解答以及平衡移動(dòng)原理放熱運(yùn)用，充分體現(xiàn)了高考的綜合性，看似綜合性較強(qiáng)的問題，只要細(xì)細(xì)分析，還是能各個(gè)突破的．