Question

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．6NO₂+8NH₃

催化劑

△

7N₂+12H₂O
（1）利用反應(yīng)：可處理NO₂．當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是

 

L．
（2）①已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1 ；2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1 請寫出NO₂與SO₂反應(yīng)生成SO₃（g）和NO的熱化學(xué)方程式

 

．
②一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
a．體系壓強(qiáng)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1mol SO₂的同時生成1mol NO₂
③測得上述反應(yīng)平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．
（3）汽車尾氣中的一氧化碳可通過如下反應(yīng)降低其濃度：CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）．已知某溫度下，在兩個恒容密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，容器中各物質(zhì)的起始濃度及正、逆反應(yīng)速率關(guān)系如表所示．請用“＞”或“＜”或“=”填寫表中的空格．

容器編號	c（CO）/mol?L-1	c（O2）/mol?L-1	c（CO2）/mol?L-1	υ（正）和υ（逆） 大小比較
①	2.0×10-4	4.0×10-4	4.0×10-4	υ（正）=υ（逆）
②	1.0×10-3	4.0×10-4	5.0×10-4	υ（正）   υ（逆）

Answer 1

考點：常見的生活環(huán)境的污染及治理,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)化合價的變化結(jié)合方程式計算；
（2）①利用蓋斯定律并根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出熱化學(xué)方程式；
②得到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；
③計算平衡時各物質(zhì)的濃度，可根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式求出平衡常數(shù)；
（3）利用I先計算化學(xué)平衡常數(shù)，再利用II中的濃度Q來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，從而得出正逆反應(yīng)速率的關(guān)系．

解答： 解：（1）反應(yīng)6NO₂+8NH₃

催化劑

加熱

7N₂+12H₂O中，6NO₂中N元素化合價降低，由+4價降低到0價，則6molNO₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移24mol電子，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗NO₂0.3mol，體積為6.72L，故答案為：6.72；
（2）①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1 ①
       2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1 ②
利用蓋斯定律將①×

1

2

-②×

1

2

得：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=

1

2

×（-196.6kJ?mol^-1）-

1

2

×（-113.0kJ?mol^-1）=-41.8kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1；
②a．無論是否達(dá)到平衡，體系壓強(qiáng)都保持不變，不能用于判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．混合氣體顏色保持不變，說明濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．SO₃和NO的計量數(shù)之比為1：1，無論是否達(dá)到平衡，二者的體積比保持不變，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故c錯誤；
d．物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則每消耗1mol SO₃的同時生成1molNO₂，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故選：b；
③NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物質(zhì)的體積 a      2a         0       0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積 x       x         x       x
平衡物質(zhì)的體積 a-x    2a-x       x       x
平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，即 

(a-x)

(2a-x)

=1：6，故x=

4

5

a，
故平衡常數(shù)K=

C(SO3)C(NO)

c(NO 2)C(SO2)

=

x  2

(a-x)(2a-x)

=

16 25 a 2

1 5 a× 6 5 a

=

8

3

，
故答案為：

8

3

；
（3）由Ⅰ可求K=

4.0×10-2

2.0×10-4× 4.0×10 -4

=10⁴，由Ⅱ可求Q=

5.0×10-2

3.0×10-4× 4.0×10-4

=

5

6

×10⁴＜K，所以平衡右移，v（正）＞v（逆），
故答案為：＞．

點評：本題綜合考查化學(xué)平衡移動、蓋斯定律以及平衡常數(shù)的計算、速率大小比較等問題，側(cè)重于學(xué)生綜合運用化學(xué)知識的能力的考查，題目難度中等．