Question

【题目】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___。利用反应6NO2＋8NH37N2＋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___L。

（2）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1＝﹣196.6kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2＝﹣113.0kJ·mol-1

则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH＝___kJ·mol-1。

（3）一定条件下，将2molNO2与2molSO2置于容积固定的恒温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___（填字母）

a．混合气体密度保持不变 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1molSO3的同时生成1molNO2

该反应达平衡状态后，若再向该容器充入1molNO2与1molSO2，则SO2的转化率将___（填“增大”“减小”或“不变”）

（4）已知N2O4(g)2NO2(g) ΔH＞0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是___。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】3NO2+H2O=2HNO3+NO 6.72 －41.8 b 不变 B

【解析】

(1)二氧化氮与水反应生成硝酸与NO；根据转移电子、结合N元素化合价变化计算消耗的NO2的物质的量，再根据V=nVm计算消耗NO2的体积；

(2)根据盖斯定律计算；

(3)当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变，以此进行判断；该反应达平衡状态后，若再向该容器充入1molNO2与1molSO2，则相当于缩小容器的体积，平衡向气体总物质的量减小的方向移动；

(4)化学反应平衡的判断可从以下几方面考虑：体系中所有反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变，正反应速率等于逆反应速率。

(1)二氧化氮与水反应生成硝酸与NO，反应方程式为：3NO2+H2O=NO+2HNO3；当转移1.2mol电子时，消耗的NO2物质的量为=0.3mol，消耗NO2的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L；

(2)已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJmol-1，②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-113.0kJmol-1，根据盖斯定律，(①-②)÷2可得：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，则△H=[-196.6kJmol-1-(-113.0kJmol-1)]÷2=-41.8kJmol-1；

(3)a．混合气体的总质量和总体积始终不变，则混合气体的密度也始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；

b．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，故b正确；

c．伴随反应的进行SO3和NO的体积比始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；

d．每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2，均表示逆反应速率，不能判断是否达到平衡状态，故d错误；故答案为b；

该反应达平衡状态后，若再向该容器充入1molNO2与1molSO2，则相当于缩小容器的体积，对反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)而言，平衡不移动，SO2的转化率将不变。

(4)对于N2O4(g)2NO2(g)，反应后体积变大；

A.密度不变，说明体积不变，选项A能说明达到平衡状态，故A正确；

B.△H=E生-E反，△H不随时间的变化，但会随着化学计量数的变化而变化，不能说明达到平衡状态，故B错误；

C.速率之比等于化学方程式计量数之比，图中表示v(NO2)逆=2v(N2O4)正，说明正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态，故C正确；

D.N2O4的转化率不变，是平衡标志，说明了化学反应达到平衡状态，故D正确；

故答案为B。