Question

（1）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=

-41.8

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

b

．
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1molNO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1：6，则平衡常数K=

8

3

．
（2）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下图所示．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

在1.3×10⁴Kpa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失．

．

Answer 1

分析：（1）根据盖斯定律求出热化学方程式从而得出反应热；根据反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；根据三段式以及化学平衡常数表达式计算化学平衡常数；
（2）根据图示，温度升高，CO转化率降低，平衡向逆向移动；压强增大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高；

解答：解：（1）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=-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．由方程式可知，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
则（a-x）：（2a-x）=1：6，故x=

4

5

a，
故平衡常数K=

C(SO3)C(NO)

c(NO2)C(SO2)

=

x 2

(a-x)(2a-x)

=

16 25 a2

1 5 a× 6 5 a

=

8

3

，
故答案为：-41.8；b；

8

3

；
（2）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；
压强增大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件，因为在250℃、压强为1.3×10⁴ kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强，
故答案为：＜；在1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失；

点评：本题考查了盖斯定律计算应用、化学平衡判断、平衡常数的解答以及平衡移动原理放热运用，充分体现了高考的综合性，看似综合性较强的问题，只要细细分析，还是能各个突破的．