Question

8．（1）已知：TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1；2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1寫出TiO₂、焦炭和氯氣反應生成液態TiCl₄和CO氣體的熱化學方程式：   
（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
則反應NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=    kJ?mol^-1
一定條件下，將NO₂與SO₂以體積之比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    （填序號）．
a．體系中的壓強保持不變
b．混合氣體的顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積之比保持不變
d．每消耗1mol SO₃的同時生成1mol NO₂
測得上述反應達到平衡狀態時NO₂與SO₂的體積之比為1：6，則平衡常數K=    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）根據蓋斯定律來計算化學反應的焓變，根據化學平衡狀態的特征：逆、定、動、變、等來判斷化學反應是否達到平衡；根據三行式以及化學平衡常數表達式計算化學平衡常數．
解答：解：（1）依據熱化學方程式①TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1；②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
依據蓋斯定律①+②得到TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81KJ/mol；
故答案為：TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81KJ/mol；
（2）結合熱化學方程式，①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1
依據蓋斯定律（①-②）÷2得到：NO₂（g）+SO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）△H=（-196，6KJ/mol+113.0KJ/mol）×=-41.8KJ/mol；
該反應為反應前后氣體分子數不變的反應，因此壓強保持不變，不能作為達到平衡的標志；
a、反應為反應前后氣體分子數不變的反應，因此壓強保持不變，不能作為達到平衡的標志，故a不符合；
b、反應平衡中二氧化氮是紅棕色氣體，顏色變化說明你的改變，所以混合氣體的顏色保持不變可以做達到平衡的標志，故b符合；
c、SO₃和NO的體積之比保持不變，在反應過程中始終是1：1，不能說明反應達到平衡，故c不符合；
d、每消耗1mol SO₃的同時生成1mol NO₂，只能說明反應逆向進行，不能證明反應達到平衡，故d不符合；
故選b．
一定條件下，將NO₂與SO₂以體積之比1：2置于密閉容器中發生上述反應，設為a和 2a，測得上述反應達到平衡狀態時NO₂與SO₂的體積之比為1：6，設二氧化氮反應的物質的量為x
                NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物質的體積   a       2a        0         0
轉化物質的體積   x        x        x          x
平衡物質的體積   a-x      2a-x      x          x
則（a-x）：（2a-x）=1：6，故x=a，故平衡常數為===；
故答案為：-41.8；b；．
點評：本題考查熱化學方程式書寫方法和蓋斯定律的應用，平衡判斷依據的分析，化學平衡計算方法的應用，題目難度中等．