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4.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)对于反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);如果反应速率υ(SO2)为0.05mol•L-1•min-1,则υ(O2)=0.025mol•L-1•min-1;υ(SO3)=0.05mol•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=-41.8 kJ•mol-1
(3)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、d.
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1mol NO.

分析 (1)依据化学反应速率之比等于系数之比计算得到;
(2)①2SO2(g)+O2═2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
②2NO(g)+O2═2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
根据盖斯定律可知:将$\frac{①-②}{2}$计算;
(3)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.

解答 解:(1)反应的化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反应速率之比等于系数之比,v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2,反应速率υ(SO2)为0.05mol•L-1•min-1,依据比例计算得到v(O2)=0.025mol/L•min;v(SO3)=0.05mol•L-1•min-1
故答案为:0.025 mol•L-1•min-1;  0.05 mol•L-1•min-1
(2)已知:①2SO2(g)+O2═2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
②2NO(g)+O2═2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
根据盖斯定律可知:将$\frac{①-②}{2}$可得:NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=$\frac{-196.6+113}{2}$=-41.8 kJ•mol-1
故答案为:-41.8;
(3)a、反应前后气体两边的计量数相等,所以体系压强始终不变,故错误;
b、混合气体颜色保持不变,则二氧化氮的浓度不变,正逆反应速率相等,说明达平衡状态,故正确;
c、三氧化硫和一氧化氮的体积比始终是1:1,无法判断是否达到了平衡状态,故错误;
d、每消耗1mol SO3等效于消耗1mol NO同时生成1mol NO,正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;
故选:b、d.

点评 本题考查了物质反应过程中的能量变化分析判断、化学平衡状态的判断和盖斯定律的应用,化学反应速率的计算应用,题目难度中等.

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