Question

【題目】研究NO2、NO、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。NO2可用下列反應(yīng)來處理：6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)(放熱反應(yīng))。

（1）120℃時，該反應(yīng)在一容積為2L的容器內(nèi)反應(yīng)，2min時達(dá)到平衡。10min時氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多了1.4g，則0～10 min時，平均反應(yīng)速率υ（NO2）=_______，電子轉(zhuǎn)移了___NA。

（2）一定條件下上述反應(yīng)在某體積固定的密閉容器中進(jìn)行，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的________

a.c(NO2)：c(NH3)=3：4

b. 6υ(NO2)正 =7υ(N2)逆,

c.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化

d.容器內(nèi)氣體密度不再變化

（3）若保持其它條件不變，縮小反應(yīng)容器的體積后達(dá)到新的平衡，此時NO2和N2的濃度之比_____(填增大、不變、減小)，NO2的轉(zhuǎn)化率______(填増大、不變、減小)。

（4）一定條件下NO2與SO2可發(fā)生反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式可以表示為：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)(吸熱反應(yīng))。若反應(yīng)一段時間達(dá)到新的平衡時，生成物濃度之積與反應(yīng)物濃度之積的比值變大，該反應(yīng)_______(選填編號)

a.一定向正反應(yīng)方向移動 b.平衡移動時，逆反應(yīng)速率先減小后增大

c.一定向逆反應(yīng)方向移動 d.平衡移動時，正反應(yīng)速率先增大后減小

（5）請寫出用NaOH溶液完全吸收含等物質(zhì)的量的NO、NO2混合氣體的離子方程式_________。

Answer 1

【答案】0.015mol/(L·min) 1.2 c 增大 減小 ad NO+NO2+2OH-=2NO2－+H2O

【解析】

按速率定義、速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系計(jì)算v(NO2)；從化學(xué)平衡的本質(zhì)和特征兩方面判斷平衡狀態(tài)；據(jù)壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡的影響分析轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率等的變化。

（1）反應(yīng)“6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)”中，6NO2 +24e－→ 3N2(還原產(chǎn)物)，8NH3 －24e－→ 4N2(氧化產(chǎn)物)，即6mol NO2參與反應(yīng)時，氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1mol N2，轉(zhuǎn)移電子24mol。故氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.4g N2時，參加反應(yīng)的n(NO2)＝＝0.3mol，v(NO2)＝＝0.015mol/(L·min)，轉(zhuǎn)移電子n(e－)＝＝1.2mol。

（2）a.可逆反應(yīng)在起始、某時刻、平衡時，各物質(zhì)的濃度之比都不一定等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反之，各物質(zhì)的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時也不一定是化學(xué)平衡。

b. 任何時刻，υ(NO2)正:υ(N2)正=6:7，代入6υ(NO2)正 =7υ(N2)逆，得36υ(N2)正 =49υ(N2)逆，即υ(N2)正 ≠υ(N2)逆，不是化學(xué)平衡。

c.據(jù)氣態(tài)方程PV=nRT，恒溫恒容條件下當(dāng)容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)P不再變化時，氣體總物質(zhì)的量n也不再變化，題中反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡。

d.容器內(nèi)只有氣體，其總質(zhì)量不變，容器體積固定時其密度必然不變，即氣體密度不變時不一定是化學(xué)平衡。

故只選c。

（3）縮小容器的體積后達(dá)到新的平衡，即加壓使題中平衡左移，n(NO2)增加，n(N2)減小。

則c(NO2):c(N2)=n(NO2):n(N2)增大，NO2轉(zhuǎn)化率減小。

（4）新的平衡時，生成物濃度之積與反應(yīng)物濃度之積的比值（化學(xué)平衡常數(shù)）變大，只能是升高溫度使平衡向正反應(yīng)方向移動，a正確、c錯誤；升高溫度逆反應(yīng)速率變大，平衡正向移動時逆反應(yīng)速率繼續(xù)增大直至達(dá)到新平衡，b錯誤；升高溫度使正反應(yīng)速度變大，平衡正向移動時反應(yīng)物濃度減小，正反應(yīng)速率又減小，d正確；故選ad。

（5）等物質(zhì)的量的NO、NO2混合氣體相當(dāng)于酸性氧化物N2O3，用NaOH溶液吸收時發(fā)生化合價歸中反應(yīng)，離子方程式NO+NO2+2OH-=2NO2－+H2O。