Question

【题目】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为_______。利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理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) ΔH1＝﹣196.6 kJmol-1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2＝﹣113.0kJmol-1

则反应NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=________kJmol-1。

一定条件下，将2molNO2与2molSO2置于容积固定的恒温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__________（填字母）

a．混合气体密度保持不变

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1molNO2

该反应达平衡状态后，若再向该容器充入1molNO2与1molSO2，则SO2的转化率将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝﹣a kJmol-1。在一定温度下，将1molCO(g)和2molH2(g)充入到体积为10L的密闭容器中，发生反应。经过5min达到平衡,此时容器内压强为反应前的0.8倍。则v（CH3OH）为_______，正反应放出的热量为______。

（4）已知N2O4(g)2NO2(g) ΔH＞0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图能说明反应达到平衡状态的是_______。

A．B．C．D．

Answer 1

【答案】3NO2+H2O＝2HNO3+NO 6.72 －41.8 b 不变 0.006mol/(L·min) 0.3akJ ACD

【解析】

（1）NO2与水反应生成硝酸和NO完成方程式的书写；根据方程式及转移电子数目计算NO2；

（2）根据盖斯定律计算焓变；根据平衡状态的特征判断；根据勒夏特列原理找等效平衡即可；

（3）同一密闭容器中压强之比等于物质的量之比，计算平衡后的总物质的量，再用三段式求解；

（4）根据平衡状态的特征判断。

（1）NO2与水反应生成硝酸和NO，方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO；根据方程式可知，6molNO2参与反应，化合价由+4变为0，得到24mol电子，转移1.2mol电子时，消耗的NO2的物质的量为0.3mol，标况下的体积为6.72L；

（2）已知①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1＝﹣196.6 kJmol-1

②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2＝﹣113.0kJmol-1

根据盖斯定律，（①-②）/2即可得到NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)，则ΔH=（-196.6+113.0）kJ/mol/2=-41.8kJ/mol；

a．反应体系中，各物质均为气体，则气体的质量不变，且体积恒定，则混合气体密度保持不变，则密度不能判断是否达到平衡的依据，a错误；

b．NO2显红棕色，反应达到平衡时，NO2的浓度不再改变，则混合气体颜色保持不变，b正确；

c．反应中SO3和NO的体积比自始至终保持不变，不能判断是否达到平衡状态，c错误；

d．每消耗1molSO3必然生产1molNO2，不能判断是否达到平衡状态，d错误；

答案为b；

反应体系中，可逆号两边气体计量数的和相等，反应平衡后再加入1molNO2与1molSO2，相当于增大压强体积减小，平衡不移动，SO2的转化率不变；

（3）同一密闭容器中压强之比等于物质的量之比，则3：n=1：0.8，n=2.4mol；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

初：1 2 0

反：x 2x x

平：1-x 2-2x x

则3-2x=2.4mol，x=0.3mol，v（CH3OH）=0.3mol/（10L×5min）=0.006mol/(L·min)；0.3molCO参与反应释放的热量为0.3akJ；

（4）A．反应体系中，左右两边气体计量数的和不相等，容积为恒压，则平衡时气体的物质的量不变，体积不再改变，气体质量一直未变，密度也不变，则平衡时密度不再改变，A正确；

B．该反应的焓变与平衡与否无关，则焓变不能判断是否达到平衡状态，B错误；

C．反应达到平衡时，各物质的物质的量不再改变，图像中t1时各量不再变化，则达到平衡状态，C正确；

D．反应达到平衡时，各物质的物质的量不再改变，则N2O4的转化率不再改变，D正确；

答案为ACD。