Question

【題目】研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）NO2可用水吸收，相應的化學反應方程式為______________________。利用反應6NO2＋8NH3 7N2＋12 H2O也可處理NO2。當轉移1.2 mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是__________L。

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

2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH=－113.0 kJ·mol－1

則反應NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=_________kJ·mol、1。

一定條件下，將NO2與SO2以體積比1︰2置于密閉容器中發生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態的是

a．體系壓強保持不變

b．混合氣體顏色保持不變

c．SO3和NO的體積比保持不變

d．每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2

測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1︰6，則平衡常數K＝__________________。

（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖所示。該反應ΔH___________0（填“>”或“ <”）。實際生產條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是________________________。

Answer 1

【答案】3NO2+H20=HNO3+NO 6.72 -41.8 b

8/3 < 此壓強下，一氧化碳轉化率接近100%

【解析】

試題解析：（1）二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮；3NO2+H20=HNO3+NO；6NO2＋8NH3 7N2＋12 H2O也可處理NO2。該反應轉移電子24摩爾e-， 生成氮氣7摩爾；當轉移1.2 mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下1.2×7×22.4/24=6.72L; 2）根據蓋斯定律，處理兩個方程式，消去氧氣，得到NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=-41.8 kJ·mol、1。達到平衡狀態：a．反應前后為體積不變的反應，所以反應體系壓強任何時候都保持不變；錯誤；b．混合氣體顏色保持不變，即二氧化氮氣體的濃度不變，達平衡狀態；正確；c．SO3和NO為生成物，任何時候體積比都保持不變，無法確定；錯誤；d．每消耗1 mol SO3為逆反應速率，同時生成1 mol NO2為逆反應速率，方向相同，無法判斷；錯誤；答案為b；測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1︰6，

NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）

起始 a 2a 0 0

變化 x x x x

平衡 a-x 2a- x x x

(a-x)/(2a-x)=1/6,x=4a/5;則平衡常數K＝x2/(a-x)×(2a-x)=8/3;（3）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。壓強不變，溫度由350℃降到300℃，一氧化碳的轉化率增大，平衡右移，正反應放熱；ΔH《0；實際生產條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是此壓強下，一氧化碳轉化率接近100%；