Question

Ⅰ．研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）利用反应6NO₂+8NH₃

催化剂 .

△

7N₂+12H₂O可处理NO₂，当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标况下是

 

L．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1
则反应NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）的△H=

 

kJ?mol^-1．
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1：2置于容积固定的密闭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1mol SO₃的同时生成1mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积之比为1：6，则平衡常数K=

 

．
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g），CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示．该反应△H

 

0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是

 

．
Ⅱ．镍及其化合物与生产、生活密切相关．
（4）镍与CO反应，生成的Ni（CO）₄受热易分解，化学反应方程式为Ni（s）+4CO（g）?（CO）₄（g）．吸烟时，烟草燃烧生成的CO吸入人体后会与血红蛋白结合成稳定的物质，使血液的携氧功能受到影响，同时烟草中少量Ni也与CO反应生成Ni（CO）₄进入血液，并不断分解出Ni使人体重金属中毒．从化学平衡的角度分析，促使Ni（CO）₄在血液中不断分解的原因是

 

．
（5）混合动力车通常使用碱性镍氢充放电池，其总反应为：H₂+2NiOOH

放电

充电

2Ni（OH）₂，混合动力车在刹车或下坡时，电池处于充电状态，此时阳极的电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）根据化合价的变化结合方程式计算；
（2）利用盖斯定律计算反应热；当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变，以此进行判断；计算平衡时各物质的浓度，可计算平衡常数；
（3）由图可知温度越高，转化率越小；根据压强对化学反应速率以及化学平衡移动的影响知识结合实际生产过程来回答；
（4）依据血液中的血红蛋白会与一氧化碳结合，从而促进Ni（CO）₄分解产生金属镍分析判断；
（5）依据总反应，充电过程是电解过程，阳极是元素化合价降低失电子发生氧化反应，写出电极反应．

解答： 解：（1）反应6NO₂+8NH₃

催化剂 .

△

7N₂+12H₂O，6NO₂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，
故答案为：6.72；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将①×

1

2

-②×

1

2

得NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
△H=

1

2

×（-196.6kJ?mol^-1）-

1

2

×（-113.0kJ?mol^-1）=-41.8kJ?mol^-1，
a．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，故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，故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，故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，故d错误．
              NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物质的体积 a         2a      0        0
转化物质的体积 x         x       x        x
平衡物质的体积 a-x     2a-x      x        x
平衡时NO₂与SO₂体积比为1：6，即（1a-x）：（2a-x）=1：6，故x=

4

5

a，
故平衡常数K=

c(SO3)?c(NO)

c(NO2)?c(SO2)

=

x2

(a-x)(2a-x)

=

8

3

=2.67，
故答案为：-41.8；b；2.67；
（3）由图可知温度越高，转化率越小，则升高温度平衡逆移，所以正方向为放热方向，即△H＜0；根据CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系图2，可以知道在1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失，
故答案为：＜；在1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失；
（4）依据提示信息进入血液的Ni（CO）₄使人体重金属中毒，可知血液中的血红蛋白会与一氧化碳结合，从而促进Ni（CO）₄分解产生金属镍导致人体重金属中毒；
故答案为：Ni（CO）₄进入血液后，一氧化碳和血红蛋白结合，平衡逆向进行，使人体内Ni增多；
（5）由于混合动力车通常使用碱性镍氢充放电池，气总反应为：H₂+2NiOOH

放电

充电

2Ni（OH）₂，当混合动力车在刹车或下坡时，电池处于充电状态，依据元素化合价变化和碱性电解质条件可知阳极电极反应为：Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiOOH+H₂O；
故答案为：Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiOOH+H₂O．

点评：本题考查了盖斯定律计算应用、化学平衡影响因素分析原理和方法应用、化学平衡常数的计算、电解原理分析，属于综合知识的考查，题目难度中等．