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）已知：2SO2(g）+O2(g）2SO3(g） ΔH= -196.6kJ·mol-1

2NO(g）+O2(g）2NO2(g） ΔH= -113.0kJ·mol-1

則反應(yīng)NO2(g）+SO2(g）SO3(g）+NO(g）的ΔH= kJ·mol-1

（2）一定條件下將NO2與SO2以體積比2∶1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

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1molSO3的同時(shí)生成1mol NO

測得上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)NO2與SO2的體積比為5∶1，則NO2的轉(zhuǎn)化率 =

（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)系如圖（2）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： 。

（4）依據(jù)燃燒的反應(yīng)原理，合成的甲醇可以設(shè)計(jì)如圖（3）所示的原電池裝置。

① 該電池工作時(shí)，OH- 向 極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”）。

② 該電池正極的電極反應(yīng)式為 。

Answer 1

【答案】（1）-41.8；（2）BD，0.375；（3）＜；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；（4）負(fù)；O2+2H2O+4e-═OH-。

【解析】

試題分析：（1）2SO2(g）+O2(g）2SO3(g）①，2NO(g）+O2(g）2NO2(g）②，(①－②）/2得出：NO2(g）＋SO2(g） SO3(g）＋NO(g） △H=(－196.6＋113）/2kJ·mol－1=－41.8kJ·mol－1；（2）A、反應(yīng)方程式中氣體系數(shù)之和相等，壓強(qiáng)不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，故錯(cuò)誤；B、NO2紅棕色氣體，其他為無色，當(dāng)氣體顏色不變，說明達(dá)到平衡，故正確；C、不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，故錯(cuò)誤；D、用不同的物質(zhì)表示達(dá)到平衡，要求反應(yīng)方向一正一逆，且反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，故正確；

NO2(g）＋SO2(g） SO3(g）＋NO(g）

起始： 2 1 0 0

變化： x x x x

平衡： 2－x 1－x x x 根據(jù)題意：(2－x）：(1－x）=5：1，解得x=0.75，則轉(zhuǎn)化率為0.75/2×100%=37.5%；（3）隨著溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，根據(jù)勒夏特列原理，則正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，△H＜0，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；（4）①通氧氣的一極為正極，甲醇一極為負(fù)極，根據(jù)原電池的工作原理為，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；② O2+2H2O+4e-═OH-。