Question

10．研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）已知反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反应速率v（SO₂）=0.05mol•L^-1•min^-1，则v（O₂）=0.025mol•L^-1•min^-1．
（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=-41.8kJ•mol^-1．
（3）一定温度下，将NO₂与SO₂以体积比1：2 置于容积固定的密闭容器中发生（2）中反应，下列事实能说明反应达到化学平衡状态的是b、c（填正确选项字母编号）．
a．体系压强保持不变                b．混合气体颜色保持不变
c．NO₂和SO₂的体积比保持不变d．△H保持不变．

Answer 1

分析 （1）反应速率之比等于化学计量数之比；
（2）①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
结合盖斯定律可知，$\frac{①-②}{2}$得到NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）；
（3）结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态．

解答 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）中反应速率v（SO₂）=0.05mol•L^-1•min^-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，v（O₂）=0.05mol•L^-1•min^-1×$\frac{1}{2}$=0.025mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.025；
（2）①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
结合盖斯定律可知，$\frac{①-②}{2}$得到NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），其△H=$\frac{（-196kJ/mol）-（-113kJ/mol）}{2}$=-41.8kJ/mol，
故答案为：-41.8；
（3）a．该反应为气体体积不变的反应，则体系压强始终保持不变，不能判定平衡状态，故a不选；               
b．混合气体颜色保持不变，可知NO₂的浓度不变，为平衡状态，故b选；
c．开始时NO₂与SO₂以体积比1：2，以1：1参加反应，则NO₂和SO₂的体积比保持不变，为平衡状态，故c选；
d．△H与反应进行的程度无关，始终保持不变，不能判定平衡状态，故d不选；
故答案为：b、c．

点评 本题考查较综合，涉及反应热与焓变、反应速率、平衡判定，为高频考点，把握盖斯定律的应用、速率与化学计量数的关系、平衡特征为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度不大．