Question

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＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O也可處理NO₂。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol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           。[來源:Z|xx|k.Com]
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 molNO₂
測(cè)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＝         。
（3）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)ΔH     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       。

Answer 1

（1）3NO₂＋H₂O=NO＋2HNO₃     6.72
（2）－41.8     b     8/3
（3）< 在1.3×10⁴kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加（3分）

解析試題分析：（1）二氧化氮與水反應(yīng)的方程式為3NO₂＋H₂O=NO＋2HNO₃；在6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O反應(yīng)中，每消耗6mol二氧化氮，轉(zhuǎn)移電子24mol電子，當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時(shí)，消耗二氧化氮0.3mol標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是6.72L
（2）根據(jù)蓋斯定律得：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）        ΔH="-196.6" kJ·mol^-1    （1）
2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）        ΔH="-113.0" kJ·mol^-1      （2）
NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）的ΔH可由[（1）-（2）] ÷2得到ΔH="-41.8" kJ·mol^-1；
該反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)前后氣體體積無變化的可逆反應(yīng)，a、氣體的壓強(qiáng)始終不變，不能作為平衡到達(dá)的標(biāo)志，錯(cuò)誤；b、隨著反應(yīng)的進(jìn)行氣體的顏色逐漸變淺，達(dá)平衡時(shí)，氣體顏色不再變化，正確；c、SO₃和NO的體積比在反應(yīng)的過程中始終不變，不能作為平衡到達(dá)的標(biāo)志，錯(cuò)誤；d、對(duì)逆反應(yīng)而言，每消耗1 mol SO₃的同時(shí)生成1 molNO₂，不能作為平衡到達(dá)的標(biāo)志，錯(cuò)誤；答案選b。
設(shè)達(dá)平衡時(shí)SO₃、NO的濃度為x，則消耗NO₂、SO₂的濃度也為x，剩余NO₂、SO₂的濃度為1-x、2-x,所以（1-x）/(2-x)=1:6,解得x=0.8，所以平衡常數(shù)K=0.8²/0.2×1.2=8/3
（3）由圖知，隨溫度升高CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)。正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0,
實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，選擇1.3×10⁴kPa的理由是在1.3×10⁴kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增大壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加
考點(diǎn)：考查化學(xué)方程式的書寫，蓋斯定律的應(yīng)用，平衡狀態(tài)的判斷，平衡常數(shù)的計(jì)算及解決分析圖像的能力