Question

（12分）研究NO_2、SO_{2 、}CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）利用反应6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O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1 mol SO₃的同时生成1 molNO₂

测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1:6，则平衡常数K＝          。

 

Answer 1

【答案】

（1）6.72   （2）－41.8；b；8/3

【解析】（1）在反应6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O中NO₂作氧化剂，N化合价由反应前的+4价降低到反应后0价，因此当反应中转移1.2mol电子时，消耗NO₂的物质的量为，所以标准状况下的体积是。

（2）本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。

① 2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）    ΔH₁="-196.6" kJ·mol^-1

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

②－①即得出2NO₂（g）+2SO₂（g）2SO₃（g）+2NO（g）  ΔH=ΔH₂－ΔH₁="-113.0" kJ·mol^-1 +196.6 kJ·mol^-1＝+83.6kJ·mol^-1。所以本题的正确答案是41.8；

反应NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）的特点体积不变的、吸热的可逆反应，因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明NO₂的浓度不再发生变化，因此b可以说明；SO₃和NO是生成物，因此在任何情况下二者的体积比总是满足1：1，c不能说明；SO₃和NO₂一个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何情况下每消耗1 mol SO₃的同时必然会生成1 molNO₂，因此d也不能说明；

设NO₂的物质的量为1mol，则SO₂的物质的量为2mol，参加反应的NO₂的物质的量为xmol。