Question

【題目】已知NO2與以SO2能發生反應：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)+NO(g)。

（1）上述反應涉及的四種氧化物中，_________（填化學式）屬于酸性氧化物。

（2）已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g）△H1＝-113.0kJ·mol-1

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g）△H2＝-196.6kJ·mol-1

則NO2(g)+SO2(g）SO3(g)+NO(g）△H=__________

（3）在一恒容密閉容器中，改變原料氣配比[n0(NO2):n0(SO2)]進行多組實驗（每次實驗的溫度可能相同，也可能不同），測定NO2的平衡轉化率[a(NO2)]。部分實驗結果如圖所示。

① 當容器內____（填字母）不再隨時間的變化而改變時，可以判斷反應達到了化學平衡狀態。

a.氣體的壓強 b.氣體的平均摩爾質量 c.氣體的密度 d. NO2的體積分數

② 若A點對應的實驗中，SO2(g)的起始濃度為c0mol/L，經過t min后反應達到平衡，則反應從起始至t min 內的化學反應速率v(NO2)=_____mol/(L·min)。

③ 若要使圖中C點的平衡狀態變為B 點的平衡狀態，則應采取的措施是_________，若要使圖中A點的平衡狀態變為B 點的平衡狀態，則應采取的措施是___________。

（4）將NO2與SO2的混合氣體[n0(NO2):n0(SO2)=1]通入2mL0.1mol/L氯化鋇溶液中，只生成一種白色沉淀物M，M的化學式為_______，當溶液中的Ba2+恰好完全沉淀（Ba2+的濃度等于1.0×10-5mol/L），通入的混合氣體在標準狀況下的體積約為______L。（M的Kap=1.0×10-9)

Answer 1

【答案】 SO3、SO2 -41.8KJ/mol d c0/5t 將NO2和SO2的物質的量之比調節為1:1 將NO2和SO2物質的量之比調節為1:1的同時降低溫度 BaSO4 8.96×10-3

【解析】（1）本題考查物質的分類，酸性氧化物是與水反應生成相應的酸，且化合價不變化，或與堿反應生成鹽和水， NO2與水反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，存在化合價變化，因此NO2不屬于酸性氧化物，NO是不成鹽氧化物，因此屬于酸性氧化物的是SO2、SO3；（2）考查熱化學反應方程式的計算，①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g），②2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g），(②－①)/2得出：△H=(－196.6＋113.0)/2kJ·mol－1=－41.8kJ·mol－1；（3）本題考查化學反應速率的計算、化學平衡狀態的判斷、影響化學平衡移動的因素，①a、因為前后氣體系數之和相等，因此壓強不變，不能說明反應達到平衡，故a錯誤；b、根據M=m/n，組分都是氣體，因此氣體質量不變，反應前后氣體系數之和相等，因此氣體物質的量不變，即M不變，不能說明反應達到平衡，故b錯誤；c、根據ρ=m/V，組分都是氣體，氣體的質量不變，容器是恒容狀態V不變，因此密度不變，不能說明反應達到平衡，故c錯誤；d、根據化學平衡狀態的定義，當組分的濃度或體積分數不變，說明反應達到平衡，故d正確；②A點對應的n(NO2)/n(SO2)=0.4，起始時c(SO2)=c0mol·L－1，因為容器的體積不變，因此起始時c(NO2)=0.4c0mol·L－1，A點對應的NO2的轉化率為50%，因此消耗的NO2的濃度為0.4c0×50%mol·L－1，依據化學反應速率的數學表達式，v(NO2)=0.4c0×50%/tmol/(L·min)=0.2c0/t mol/(L·min)或c0/5tmol/(L·min)；③C點對應n(NO2)/n(SO2)=1.5，B點對應n(NO2)/n(SO2)=1，C點轉化成B點，在C點增加SO2，調節到n(NO2)/n(SO2)=1，NO2的轉化率增加，即C點的平衡狀態變為B點平衡狀態；A點對應n(NO2)/n(SO2)=0.4，A點轉化成B點，需要減少SO2，達到n(NO2)/n(SO2)=1，此時平衡向逆反應方向進行，NO2的轉化率降低，但維持NO2的轉化率不變，因為正反應是放熱反應，因此需要同時降低溫度；（4）考查溶度積的計算，NO2與水反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，SO2具有還原性，因此有2H2O＋2HNO3＋3SO2=3H2SO4＋2NO，然后發生BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl，因此沉淀M是BaSO4，根據溶度積，求出溶液中c(SO42－)，即c(SO42－)=Ksp/c(Ba2＋)=1.0×10－9/1×10－5mol·L－1=1×10－4mol·L－1，因此溶液中n(SO42－)=2×10－3×10－4mol·L－1=2×10－7mol·L－1，Ba2＋全部轉化成沉淀，則BaSO4的物質的量為2×10－3×0.1mol=2×10－4mol，根據硫元素守恒，即SO2的物質的量為(2×10－4+2×10－7)mol≈2×10－4mol，n(NO2)/n(SO2)=1，則n(NO2)= 2×10－4mol，氣體總物質的量為4×10 －3mol，氣體體積為8.96×10－3L。