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，相應的化學反應方程式為__________________。

利用反應6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O也可處理NO2。當轉移1.2mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是_________ 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，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。

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1 mol SO3的同時生成1 mol NO2

（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為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。經(jīng)過5min達到平衡，此時容器內(nèi)壓強為反應前的0.8倍。則此時v逆（CH3OH）為_____，正反應放出的熱量為__________________。

（4）已知N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＞0，現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖不能說明反應達到平衡狀態(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）二氧化氮與水反應生成一氧化氮和硝酸，根據(jù)氧化還原反應原理可得反應方程式為：3NO2+H2O2HNO3+NO；NO2中N元素化合價降低，由+4價降低到0價，則6molNO2參加反應，轉移24mol電子，所以當轉移1．2mol電子時，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．反應在恒容密閉絕熱容器中進行，則無論是否達到平衡，體系壓強都保持不變，不能用于判斷是否達到平衡狀態(tài)，選項a錯誤；b．混合氣體顏色保持不變，說明濃度不變，達到平衡狀態(tài)，選項b正確；c．SO3和NO的計量數(shù)之比為1：1，無論是否達到平衡，二者的體積比保持不變，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，選項c錯誤；d．物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，則每消耗1mol SO3的同時生成1molNO2，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，選項d錯誤。答案選b；（3）設平衡時CO減小的濃度為x，則

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

開始時濃度mol/L 0.1 0.2 0

改變的濃度mol/L x 2x x

平衡時濃度mol/L 0.1-x 0.2-2x x

經(jīng)過5min達到平衡，此時容器內(nèi)壓強為反應前的0.8倍。壓強之比等于物質的量之比，故有： =0.8，解得x=0.03mol/L，v逆（CH3OH）==0.006mol/(L·min)；反應的轉化率為： ×100%=30%，故正反應放出的熱量為a kJ·mol-1×30%=0.3a kJ；（4）化學反應平衡的判斷可從以下幾方面考慮：體系中所有反應物和生成物的質量（或濃度）保持不變，正反應速率等于逆反應速率。對于N2O4(g) 2NO2(g)，反應后體積變大，A、密度不變，說明體積不變，選項A能說明達到平衡狀態(tài)；B、ΔH=E生-E反，ΔH不隨時間的變化，但會隨著化學計量數(shù)的變化而變化，不能說明達到平衡狀態(tài)；C、圖中表示v(NO2)逆= 2v(N2O4)正，說明正逆反應速率相等，能說明達到平衡狀態(tài)；D、N2O4的轉化率不變，也說明了化學反應達到平衡狀態(tài)。答案選B。