Question

5．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)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．利用反應(yīng)6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O也可以處理NO₂．當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是6.72L．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ/mol
則反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8kJ/mol．
（3）如圖所示，相同體積的a、b、c三密閉容器，其中c容器有一活塞，a、b兩容器為定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO₂和O₂使三容器壓強(qiáng)相等，一定條件下發(fā)生2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的反應(yīng)．問：
①起始a、c兩容器的反應(yīng)速率大小關(guān)系為V_a=V_c；（填“＞”“＜”或“=”下同）
②反應(yīng)一段時(shí)間后a、c中速率大小關(guān)系為V_a＜V_c；
③如起始在a、c兩容器中通入等量的He，則此時(shí)三容器起始?jí)簭?qiáng)為P_a＞P_b=P_c；起始反應(yīng)速率關(guān)系為V_a=V_b＞V_c．

Answer 1

分析 （1）NO₂與水反應(yīng)生成硝酸和NO，6NO₂+8NH₃  $\frac{\underline{催化劑}}{△}$7N₂+12H₂O反應(yīng)中，只有N元素化合價(jià)發(fā)生變化，分別由+4價(jià)、-3價(jià)變化為0價(jià)；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kj•mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ•mol^-1，利用蓋斯定律將$\frac{①-②}{2}$可得反應(yīng)熱；
（3）①起始時(shí)壓強(qiáng)相等，則反應(yīng)物的濃度相等，反應(yīng)速率相等；
②c為恒壓，c中壓強(qiáng)大于a，結(jié)合壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響判斷；
③如起始在a、c兩容器中通入同量的He，He不參加反應(yīng)，c保持恒壓，則體積應(yīng)增大，結(jié)合濃度的影響判斷反應(yīng)速率．

解答 解：（1）NO₂與水反應(yīng)生成硝酸和NO，反應(yīng)的方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
6NO₂+8NH₃  $\frac{\underline{催化劑}}{△}$7N₂+12H₂O反應(yīng)中，只有N元素化合價(jià)發(fā)生變化，分別由+4價(jià)、-3價(jià)變化為0價(jià)，由化合價(jià)變化可知當(dāng)有6molNO₂參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移24mol電子，
則當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO₂的物質(zhì)的量為0.3mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6.72；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kj•mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ•mol^-1
則$\frac{①-②}{2}$可得NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H₃=$\frac{-196.6kJ/mol+113.9kJ/mol}{2}$=-41.8kJ/mol，
故答案為：-41.8；
（3）①起始時(shí)壓強(qiáng)相等，則反應(yīng)物的濃度相等，反應(yīng)速率相等，故答案為：=；
②c為恒壓，c中壓強(qiáng)大于a，反應(yīng)一段時(shí)間后a、c中速率大小關(guān)系為V_a＜V_c，故答案為：＜；
③如起始在a、c兩容器中通入同量的He，He不參加反應(yīng)，c保持恒壓，則體積應(yīng)增大，則此時(shí)三容器起始?jí)簭?qiáng)為P_a＞P_b=P_c，反應(yīng)速率V_a=V_b，由于c體積最大，濃度最小，則反應(yīng)速率最小，三個(gè)容器中的氣體反應(yīng)速率關(guān)系是V_a=V_b＞V_c，故答案為：＞；=；=；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應(yīng)計(jì)算、物質(zhì)的分類以及蓋斯定律的應(yīng)用等知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，難度中等．