Question

研究NO₂、SO₂、NO、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）已知：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-297.0kJ/mol，2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol，写出将SO₂和CO转化为S（s）和CO₂的热化学方程式

 

．
（2）研究发现NO₂、SO₂可按如下反应处理：NO₂（g）+SO₂（g）?NO（g）+SO₃（g）△H，在恒温恒容的条件下，将NO₂与SO₂的混合气体置于密闭容器中发生上述反应．
①若升高温度，发现混合气体颜色变深，说明该反应的正反应为

 

反应．（选填“放热”或“吸热”）
②下列情况能说明该反应已经达到平衡状态的是

 

．
A．各物质的量浓度不再发生变化                  B．每消耗1mol NO₂的同时生成1mol SO₃
C．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化       D．NO和SO₃的体积比保持不变
③反应达到平衡后，往容器中通入一定体积的He，平衡将

 

移动．（选填“向左”、“向右”或“不”）
（3）新的催化技术可将NO和CO转变成CO₂和N₂，化学方程式如下：2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）△H＜0．如图2表示在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时，由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况．
①a～b过程中改变的条件可能是

 

；
②b～c过程中改变的条件可能是

 

；
③若保持容器体积不变，在c时刻时继续通入一定体积的NO和CO，将反应速率的变化情况画在c～d处．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡状态的判断,化学反应速率与化学平衡图象的综合应用

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）利用盖斯定律，抵消中间产物，得到目的反应同时计算△H，书写热化学方程式；
（2）①颜色加深，说明二氧化氮的含量增加，平衡向着生成二氧化氮的方向移动；
②根据可逆反应达到平衡状态时，一定满足正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，该反应中只有二氧化氮为有色气体、正反应为气体体积减小的反应，据此进行判断；
③充入稀有气体，对各组分浓度没有影响，化学平衡不会变化；
（3）利用影响化学反应速率及化学平衡的因素来分析；根据正逆反应速率的变化结合、催化剂、温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断；根据化学方程式的特征，结合外界条件对平衡移动的影响分析图象的曲线变化趋势．

解答： 解：（1）已知：①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-297.0kJ/mol，②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol，根据盖斯定律：①+②得SO₂（g）+2CO（g）═S（s）+2CO₂（g）△H=-269.0kJ/mol，
故答案为：SO₂（g）+2CO（g）═S（s）+2CO₂（g）△H=-269.0kJ/mol；
（2）①当温度升高时，混合气体颜色变深，说明反应物二氧化氮的浓度增大，平衡向着逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故答案为：放热；   
②NO₂（g）+SO₂（g）?NO（g）+SO₃（g）
A．各物质的量浓度不再发生变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故A正确；
B．每消耗1molNO₂的同时生成1mol SO₃只能表明化学反应正向进行，不能体现正逆反应速率相等，故B错误；
C．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化，该反应是一个反应前后气体体积相等的化学反应，反应前后气体的物质的量不变，质量守恒，所以混合气体的摩尔质量始终不变，所以不能根据混合气体的平均相对分子质量不再变化来判断平衡状态，故C错误；
D．NO和SO₃的体积比保持不变，只能表明化学反应正向进行，这与反应的转化程度无关，不能确定是否达到平衡，故D错误；
故选A；
③向容器中通入稀有气体He，由于反应体系中各组分浓度没有变化，化学平衡不会移动，故答案为：不；
（3）①a时正逆反应速率都增大，可能为增大压强或者升高温度或使用催化剂，且逆反应速率等于正反应速率，平衡不移动，若最大压强平衡正向移动，弱升高温度，平衡向着逆向移动，所以使用催化剂平衡不移动满足条件；
故答案为：使用催化剂；        
②b时是正反应速率减小，逆反应速率减小，正反应速率小于逆反应速率，平衡向着逆向移动，应为减小压强的原因，
故答案为：减小压强；
③化学方程式如下：2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）△H＜0，若保持容器体积不变，在c时刻时继续通入一定体积的NO和CO，反应物浓度增大，生成物浓度瞬间不变，且平衡向正反应方向移动，所以图象如图：，故答案为：．

点评：本题综合考查了反应速率、反应方向、化学平衡等知识，并注重考查了化学反应速率与化学平衡图象的综合应用，充分体现了新课程变化，同时又注重了对高考热点的考查，注意充入稀有气体，对平衡没有影响，注意把握化学方程式的特征，结合外界条件对平衡移动的影响分析图象的曲线变化趋势，题目难度中等．