Question

【题目】研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为__________________。

利用反应6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_________ L。

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

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

则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) 的ΔH＝__________kJ·mol-1。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于一恒容密闭绝热容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。

a．体系压强保持不变　　　　　　　　 b．混合气体颜色保持不变

c．SO3和NO的体积比保持不变　　　 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2

（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝﹣a kJ·mol-1。

在一定温度下，将1mol CO(g)和2molH2(g)充入到体积为10L的密闭容器中，发生反应。经过5min达到平衡，此时容器内压强为反应前的0.8倍。则此时v逆（CH3OH）为_____，正反应放出的热量为__________________。

（4）已知N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＞0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是________。

Answer 1

【答案】 3NO2+H2O2HNO3+NO 6.72 －41.8 b 0.006mol/(L·min) 0.3a kJ B

【解析】（1）二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，根据氧化还原反应原理可得反应方程式为：3NO2+H2O2HNO3+NO；NO2中N元素化合价降低，由+4价降低到0价，则6molNO2参加反应，转移24mol电子，所以当转移1．2mol电子时，消耗NO20．3mol，体积为6．72L；（2）已知：①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196．6kJmol-1②2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H=-113．0kJmol-1，利用盖斯定律，①× +②×得NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H=×（-196．6kJmol-1）-×（-113．0kJmol-1）=-41．8kJmol-1；a．反应在恒容密闭绝热容器中进行，则无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，选项a错误；b．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，选项b正确；c．SO3和NO的计量数之比为1：1，无论是否达到平衡，二者的体积比保持不变，不能判断是否达到平衡状态，选项c错误；d．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2，不能判断是否达到平衡状态，选项d错误。答案选b；（3）设平衡时CO减小的浓度为x，则

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

开始时浓度mol/L 0.1 0.2 0

改变的浓度mol/L x 2x x

平衡时浓度mol/L 0.1-x 0.2-2x x

经过5min达到平衡，此时容器内压强为反应前的0.8倍。压强之比等于物质的量之比，故有： =0.8，解得x=0.03mol/L，v逆（CH3OH）==0.006mol/(L·min)；反应的转化率为： ×100%=30%，故正反应放出的热量为a kJ·mol-1×30%=0.3a kJ；（4）化学反应平衡的判断可从以下几方面考虑：体系中所有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变，正反应速率等于逆反应速率。对于N2O4(g) 2NO2(g)，反应后体积变大，A、密度不变，说明体积不变，选项A能说明达到平衡状态；B、ΔH=E生-E反，ΔH不随时间的变化，但会随着化学计量数的变化而变化，不能说明达到平衡状态；C、图中表示v(NO2)逆= 2v(N2O4)正，说明正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态；D、N2O4的转化率不变，也说明了化学反应达到平衡状态。答案选B。