题目内容
硫及其化合物在化学工业中应用非常广泛．
（1）汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体，其中
目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器，可以有效的将尾气中的有害气体转化．
如：CO（g）+NO2（g）?NO（g）+CO2（g）△H=-akJ?mol-1（a＞0）
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1（b＞0）
则用标准状况下的3.36L CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中放出的热量为
kJ（用含有a和b的代数式表示）．
（2）工业上生产硫酸时，将SO2氧化为SO3是关键一步．
①某温度下，已知2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），△H=-196kJ?mol-1．开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和5.0mol O2（g），5分钟后反应达到平衡，共放出热量196kJ，该温度下此反应的平衡常数K=
②一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是
A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2
C．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3
D．升高温度
E．移动活塞压缩气体
（3）某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式
（1）汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体，其中
NO2
NO2
能导致光化学烟雾的形成；目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器，可以有效的将尾气中的有害气体转化．
如：CO（g）+NO2（g）?NO（g）+CO2（g）△H=-akJ?mol-1（a＞0）
2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1（b＞0）
则用标准状况下的3.36L CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中放出的热量为
| 3(2a+b) |
| 80 |
| 3(2a+b) |
| 80 |
（2）工业上生产硫酸时，将SO2氧化为SO3是关键一步．
①某温度下，已知2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），△H=-196kJ?mol-1．开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和5.0mol O2（g），5分钟后反应达到平衡，共放出热量196kJ，该温度下此反应的平衡常数K=
2.5mol-1?L
2.5mol-1?L
，用O2表示的反应速率为0.02mol?L-1?min-1
0.02mol?L-1?min-1
．②一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是
AE
AE
（填字母）．A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2
C．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3
D．升高温度
E．移动活塞压缩气体
（3）某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式
SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-
SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-
．分析：（1）从光化学烟雾的形成原因进行分析，主要是汽车尾气中排放的氮氧化物在大气中发生复杂的变化形成的；催化净化汽车尾气是当前主要的措施，使有毒气体转化为无毒气体，标准状况下的3.36L CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中放出的热量，依据题给热化学方程式结合盖斯定律进行合并消去一氧化碳，计算得到；
（2）①依据热化学方程式结合平衡三段式计算，求的用O2表示的反应速率，利用得到各物质的平衡浓度计算化学平衡常数；
②依据恒温恒容和恒温恒压条件下的反应特点，结合影响化学平衡的因素进行分析推断；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-；
（2）①依据热化学方程式结合平衡三段式计算，求的用O2表示的反应速率，利用得到各物质的平衡浓度计算化学平衡常数；
②依据恒温恒容和恒温恒压条件下的反应特点，结合影响化学平衡的因素进行分析推断；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-；
解答：解：（1）汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体，其中氮氧化物是引起光化学烟雾的原因，故NO2能导致光化学烟雾的形成；
①CO（g）+NO2（g）?NO（g）+CO2（g）△H=-akJ?mol-1（a＞0）
②2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1（b＞0）
①×2+②得到：4CO（g）+2NO2（g）?4CO2（g）+N2（g）△H=-（2a+b）kJ?mol-1
标准状况下的3.36L CO的物质的量═
=0.15mol；根据合并得到的热化学方程式可以计算得到标准状况0.15molCO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中放出的热量为：
=
(2a+b)KJ；
故答案为：NO2；
；
（2）①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），△H=-196kJ?mol-1．开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和5.0mol O2（g），5分钟后反应达到平衡，共放出热量196kJ，消耗SO2的物质的量为2mol，根据化学平衡列式计算：
2SO2 +O2?2SO3，
起始量（mol） 4.0 5.0 0
变化量（mol） 2.0 1.0 2.0
平衡量（mol） 2.0 4.0 2.0
K=
=
=2.5 mol-1?L；
v（O2）=
=0.02 mol?L-1?min-1
②A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3，平衡向逆反应分析移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故A正确；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，故B错误；
C．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3，处于等效平衡状态，浓度不变，故D错误；
D．升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO3的浓度减小，故E错误；
E．移动活塞压缩气体，体积减小，各物质的浓度都增大，故F正确．
故答案为：①2.5 mol-1?L； 0.02 mol?L-1?min-1； ②AE；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-，负极电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
①CO（g）+NO2（g）?NO（g）+CO2（g）△H=-akJ?mol-1（a＞0）
②2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1（b＞0）
①×2+②得到：4CO（g）+2NO2（g）?4CO2（g）+N2（g）△H=-（2a+b）kJ?mol-1
标准状况下的3.36L CO的物质的量═
| 3.36L |
| 22.4L/mol |
| 0.15mol×(2a+b) |
| 4 |
| 3 |
| 80 |
故答案为：NO2；
| 3(2a+b) |
| 80 |
（2）①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），△H=-196kJ?mol-1．开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和5.0mol O2（g），5分钟后反应达到平衡，共放出热量196kJ，消耗SO2的物质的量为2mol，根据化学平衡列式计算：
2SO2 +O2?2SO3，
起始量（mol） 4.0 5.0 0
变化量（mol） 2.0 1.0 2.0
平衡量（mol） 2.0 4.0 2.0
K=
| [SO3]2 |
| [SO2]2?[O2] |
(
| ||||
(
|
v（O2）=
| ||
| 5min |
②A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3，平衡向逆反应分析移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故A正确；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，故B错误；
C．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3，处于等效平衡状态，浓度不变，故D错误；
D．升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO3的浓度减小，故E错误；
E．移动活塞压缩气体，体积减小，各物质的浓度都增大，故F正确．
故答案为：①2.5 mol-1?L； 0.02 mol?L-1?min-1； ②AE；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-，负极电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
点评：本题考查了汽车尾气的处理和带来的危害，结合热化学方程式，根据盖斯定律进行有关计算，化学平衡常数和速率的基本计算，影响平衡的因素的分析判断，原电池原理的应用．
练习册系列答案
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