Question

18．研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃，利用反应6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O也可处理NO₂．当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是6.72L
（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=-41.8kJ•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（填序号）
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 NO₂．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮可以和水反应生成硝酸和一氧化氮，根据化学方程式以及电子转移知识来回答；
（2）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（3）根据化学平衡状态的特征：逆、定、动、变、等来判断化学反应是否达到平衡．

解答 解：（1）NO₂与H₂O反应的方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O，当反应中有1 mol NO₂参加反应时，共转移了4 mol电子，故转移1.2mol电子时，消耗的NO₂为1.2×$\frac{1}{4}$×22.4L=6.72L，故答案为：3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃；6.72；
（2）根据盖斯定律，将第二个方程式颠倒过来，与第一个方程式相加得：2NO₂+2SO₂═2SO₃+2NO，△H=-83.6 kJ•mol^-1，则NO₂+SO₂?SO₃+NO△H=-41.8 kJ•mol^-1；
故答案为：-41.8；
（3）a．本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，故a不能说明反应已达到平衡状态，a错误；
b．随着反应的进行，NO₂的浓度减小，颜色变浅，故b可以说明反应已达平衡，故b正确；
c．SO₃和NO都是生成物，比例保持1：1，故c不能作为平衡状态的判断依据，故c错误；
d．d中所述的两个速率都是逆反应速率，不能作为平衡状态的判断依据，故d错误．
故选b．

点评 本题将元素化合物与能量变化、化学平衡等知识融合在一起进行考察，充分体现了高考的综合性，看似综合性较强的问题，但难度不大．