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(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為___。利用反應(yīng)6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可處理NO2。當轉(zhuǎn)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) ΔH1＝﹣196.6kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2＝﹣113.0kJ·mol-1

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

（3）一定條件下，將2molNO2與2molSO2置于容積固定的恒溫密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是___（填字母）

a．混合氣體密度保持不變 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1molSO3的同時生成1molNO2

該反應(yīng)達平衡狀態(tài)后，若再向該容器充入1molNO2與1molSO2，則SO2的轉(zhuǎn)化率將___（填“增大”“減小”或“不變”）

（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(yīng)達到平衡狀態(tài)的是___。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】3NO2+H2O=2HNO3+NO 6.72 －41.8 b 不變 B

【解析】

(1)二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子、結(jié)合N元素化合價變化計算消耗的NO2的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計算消耗NO2的體積；

(2)根據(jù)蓋斯定律計算；

(3)當反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變，以此進行判斷；該反應(yīng)達平衡狀態(tài)后，若再向該容器充入1molNO2與1molSO2，則相當于縮小容器的體積，平衡向氣體總物質(zhì)的量減小的方向移動；

(4)化學(xué)反應(yīng)平衡的判斷可從以下幾方面考慮：體系中所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量(或濃度)保持不變，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。

(1)二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO，反應(yīng)方程式為：3NO2+H2O=NO+2HNO3；當轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO2物質(zhì)的量為=0.3mol，消耗NO2的體積為0.3mol×22.4L/mol=6.72L；

(2)已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJmol-1，②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-113.0kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律，(①-②)÷2可得：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，則△H=[-196.6kJmol-1-(-113.0kJmol-1)]÷2=-41.8kJmol-1；

(3)a．混合氣體的總質(zhì)量和總體積始終不變，則混合氣體的密度也始終保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故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)，故b正確；

c．伴隨反應(yīng)的進行SO3和NO的體積比始終保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；

d．每消耗1mol SO3的同時生成1molNO2，均表示逆反應(yīng)速率，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；故答案為b；

該反應(yīng)達平衡狀態(tài)后，若再向該容器充入1molNO2與1molSO2，則相當于縮小容器的體積，對反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)而言，平衡不移動，SO2的轉(zhuǎn)化率將不變。

(4)對于N2O4(g)2NO2(g)，反應(yīng)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)，故A正確；

B.△H=E生-E反，△H不隨時間的變化，但會隨著化學(xué)計量數(shù)的變化而變化，不能說明達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，圖中表示v(NO2)逆=2v(N2O4)正，說明正逆反應(yīng)速率相等，能說明達到平衡狀態(tài)，故C正確；

D.N2O4的轉(zhuǎn)化率不變，是平衡標志，說明了化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D正確；

故答案為B。