Question

【題目】霧霾由多種污染物形成，其中包含顆粒物(包括PM2.5在內(nèi))、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等�；瘜W(xué)在解決霧霾污染中有著重要的作用。

（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=196.6 kJ·mol1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=113.0 kJ·mol1

則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH= kJ·mol1。

一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有 。

A．體系密度保持不變

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

測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1∶5，則平衡常數(shù)K= 。

（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)系如圖所示。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 。

（3）如圖是一種用NH3脫除煙氣中NO的原理。

①該脫硝原理中，NO最終轉(zhuǎn)化為H2O和 (填化學(xué)式)。

②當(dāng)消耗1 mol NH3和0.5 mol O2時，除去的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。

（4）NO直接催化分解(生成N2和O2)也是一種脫硝途徑。在不同條件下，NO的分解產(chǎn)物不同。在高壓下，NO在40℃下分解生成兩種化合物，體系中各組分物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖所示，寫出NO分解的化學(xué)方程式 。

Answer 1

【答案】（1）41.8 b 1.8

（2）此壓強(qiáng)下CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率提高不大且會增加生產(chǎn)成本

（3）①N2 ②11.2

（4）3NON2O+NO2

【解析】本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)、平衡常數(shù)。（1）由蓋斯定律(①②)/2，可得反應(yīng)的△H=41.8 kJ·mol1；反應(yīng)物和生成物均為氣體，總質(zhì)量一定，容器容積固定，混合氣體的密度始終為定值，不能作為平衡的標(biāo)志，SO3和NO的體積比為定值，不能作為平衡的標(biāo)志。由“三段式”

=1∶5，解得x=，K= = =1.8；

（2）由圖像可知，在250℃時、1.3×104kPa時，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)最大值，故答案為此壓強(qiáng)下CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率提高不大且會增加生產(chǎn)成本。

（3）由脫硝原理確定從體系中分離出的為生成物，分別為N2和H2O；由電子得失相等計算：O2～2O2，得電子4 mol，0.5 mol氧氣反應(yīng)得到電子2 mol；1 mol NH3轉(zhuǎn)化為N2失去3 mol電子，故NO轉(zhuǎn)化為N2得到電子為1 mol，所以NO的物質(zhì)的量為0.5 mol，0.5 mol NO標(biāo)況下體積為11.2 L。

（4）由圖象達(dá)平衡時X、Y、Z的變化量之比為3∶1∶1，確定方程式為3NON2O+NO2。