研究NO2.SO2.CO等大气污染气体的处理具有重要意义.2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol-12NO2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·mol-1则反应NO2SO3的ΔH= kJ·mol-1.一定条件下.将NO2与SO2以体积比2∶1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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（14分）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

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

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·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2∶1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1molSO3的同时生成1mol NO

测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1，则平衡常数K= 。

（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图（2）所示。该反应ΔH________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：。

（3）依据燃烧的反应原理，合成的甲醇可以设计如图（3）所示的原电池装置。

① 该电池工作时，OH-向极移动（填“正”或“负”）。

② 该电池正极的电极反应式为。

（1）-41.8；BD；1.8；

（2）＜；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；

（3）负极； O2+2H2O+4e-=4OH-；

【解析】

试题分析：

（1）根据盖斯定律，将第二个方程式反写，与第一个方程式相加得：2NO2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)+2NO(g)

△H=-83.6 kJmol-1，则NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJmol-1；

A、本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，故A不能说明反应已达到平衡状态；

B、随着反应的进行，NO2的浓度减小，颜色变浅，故B可以说明反应已达平衡；

C、SO3和NO都是生成物，比例保持1：1，故C不能作为平衡状态的判断依据；

D、消耗1molSO3为逆向反应，同时生成1mol NO为正向反应，且满足化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，故D能作为平衡状态的判断依据。

NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)

起始物质的体积 2a a 0 0

转化物质的体积 x x x x

平衡物质的体积 2a-x a-x x x

平衡时NO2(g)与SO2(g)的体积比为5：1，由以上三段式知，（2a-x）：（a-x）＝5：1，故x＝，故平衡常数K＝；

（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，

（3）①根据原电池的工作原理，阴离子向负极移动，所以OH-向负极移动；

②电解质溶液为碱性溶液，所以正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；

考点:考查盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，化学平衡标志判断，原电池原理应用

点评:本题考查了盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，化学平衡标志判断，原电池原理的应用，难度中等。该题将元素化合物知识与能量变化、化学平衡等知识柔和在一起，综合性较强，需要细细分析，各个突破。易错点是（2），要认真分析图像，得出正确结论。

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