Question

【题目】NO2 与SO2能发生反应：NO2+SO2SO3+NO，某研究小组对此进行相关实验探究。

（1）已知：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0kJmol-1

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJmol-1

则NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=______________________。

（2）实验中，尾气可以用碱溶液吸收。NaOH 溶液吸收NO2时，发生的反应为：2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O，反应中的还原剂是__________；用NaOH 溶液吸收少量SO2的离子方程式为______________________________。

（3）在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比[n0(NO2)∶n0(SO2)]进行多组实验（各次实验的温度可能相同，也可能不同），测定NO2的平衡转化率[a(NO2)]。部分实验结果如图所示：

①当容器内_____（填标号）不再随时间的变化而改变时，可以判断反应达到了化学平衡状态。

a.气体的压强 b.气体的平均摩尔质量

c.气体的密度 d.NO2的体积分数

②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是______________。

③若A 点对应实验中，SO2(g)的起始浓度为c0 molL-1，经过t min达到平衡状态，该时段化学反应速率v(NO2)=______________mol·L-1·min-1。

④图中C、D 两点对应的实验温度分别为Tc和Td，通过计算判断：Tc____Td（填 “>”、“=”或“<”）。

Answer 1

【答案】 -41.8kJ·mo1-1 NO2 SO2+2OH-==SO32-+H2O d 降低温度 c0/5t =

【解析】（1）已知：①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0kJmol-1 ，②2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6 kJ mol-1，由盖斯定律可知：（②-①）/2可得： NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH= -41.8kJ·mo1-1 。（2）在2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O中，NO2发生自身的氧化还原反应，NO2既是氧化剂又是还原剂，用NaOH 溶液吸收少量SO2的离子方程式为：SO2+2OH-==SO32-+H2O；（3）①由NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)分析可知，反应前后气体的分子数不变、质量不变、容积不变，则气体的压强、平均摩尔质量、密度均为定值，不能作为达到了化学平衡状态的标志，而NO2的体积分数不变可以判断反应达到了化学平衡状态，答案选d；②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，可采取降低温度促进平衡正向移动达到目的；③若A点对应实验中，SO2(g)的起始浓度为c0 molL-1，因为n0(NO2)∶n0(SO2)=0.4时进行实验，则NO2起始浓度为0.4 c0 molL-1，则经过t min达到平衡状态，NO2转化率为50%，则这段时间内NO2的浓度变化为0.4 c0 molL-1/2，则经过t min达到平衡状态时，v(NO2)= == c0/5t mol·L-1·min-1；④

在C点时： NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)

起始浓度 1 1 0 0

转化浓度 0.5 0.5 0.5 0.5

平衡浓度 0.5 0.5 0.5 0.5 Kc=1

在D点时： NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)

起始浓度 1.5 1 0 0

转化浓度 0.6 0.6 0.6 0.6

平衡浓度 0.9 0.4 0.6 0.6 Kd=1

所以，Kc= Kd=1。