题目内容
I、已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.0kJ?mol-12NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1
2SO3（l）?2SO3（g）△H=20.0kJ?mol-1
则NO2与SO2反应生成SO3（l）和一种无色气体的热化学方程式
若在一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生上述反应，
①下列能说明反应达到平衡状态的是
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的物质的量之比保持不变
d．每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2
②该反应达平衡时，测得NO2的转化率为50%，则反应前后容器内压强比为
③恒压密闭容器中发生上述反应时，若加入Ar气，使得反应速率
II、某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是
A．反应的化学方程式是X+2Y?2Z
B．该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率0.083mol?L-1?min-1
C．该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于55%
D．其他条件不变，升高温度，若正反应速率增大，则逆反应速率将减小．
考点：热化学方程式,化学平衡建立的过程,化学平衡状态的判断,物质的量或浓度随时间的变化曲线
专题：基本概念与基本理论
分析：Ⅰ、依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
①利用平衡的特征“等、定”及由此衍生的一些物理量来判断；
②依据化学平衡三段式列式计算，气体压强之比等于气体物质的量之比；
③恒压密闭容器中发生上述反应时，若加入Ar气，体积增大压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行；
Ⅱ、A、分析图象XY物质的量减小，Z物质的量增大，说明反应物是XY生成物为Z，依据图象中XY消耗量和Z生成量之比等于化学方程式计量数之比计算分析；
B、依据反应速率V=
计算反应速率；
C、图象分析可知平衡状态X消耗量1.0mol-0.55mol=0.45mol，结合转化率=
×100%计算；
D、依据反应速率影响因素分析，升温反应速率增大，正逆反应速率都增大．
①利用平衡的特征“等、定”及由此衍生的一些物理量来判断；
②依据化学平衡三段式列式计算，气体压强之比等于气体物质的量之比；
③恒压密闭容器中发生上述反应时，若加入Ar气，体积增大压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行；
Ⅱ、A、分析图象XY物质的量减小，Z物质的量增大，说明反应物是XY生成物为Z，依据图象中XY消耗量和Z生成量之比等于化学方程式计量数之比计算分析；
B、依据反应速率V=
| △c |
| △t |
C、图象分析可知平衡状态X消耗量1.0mol-0.55mol=0.45mol，结合转化率=
| 消耗量 |
| 起始量 |
D、依据反应速率影响因素分析，升温反应速率增大，正逆反应速率都增大．
解答：
解：I、①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.0kJ?mol-1
②2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1
③2SO3（l）?2SO3（g）△H=20.0kJ?mol-1
依据盖斯定律计算（①-②-③）×
得到：NO2（g）+SO2（g）?SO3（l）+NO（g）△H=-51.5kJ?mol-1，
故答案为：NO2（g）+SO2（g）?SO3（l）+NO（g）△H=-51.5kJ?mol-1；
①a．由反应可知，三氧化硫是液体，反应前后气体的物质的量改变，体系压强始终保持不变，能判定平衡状态，故a正确；
b．混合气体的颜色保持不变，即二氧化氮的浓度不变，达到平衡状态，故b正确；
c．SO3和NO的计量数之比为1：1，无论是否达到平衡，二者的体积比保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故c错误；
d．每生成1 mol SO3的同时消耗1mol NO2，只能判断正反应速率，不能确定正逆反应速率的关系，不能判定平衡状态，故d错误；
故答案为：ab；
②将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生反应，设物质的量分别为x，2x，该反应达平衡时，测得NO2的转化率为50%，
NO2（g）+SO2（g）?SO3（l）+NO（g）
起始量（mol） x 2x 0 0
变化量（mol） 0.5x 0.5x 0.5x 0.5x
平衡量（mol） 0.5x 1.5x 0.5x 0.5x
则反应前后容器内压强比=气体物质的量之比=3x：（0.5x+1.5x+0.5x）=6：5；
故答案为：6：5；
③恒压密闭容器中发生上述反应时，若加入Ar气，体积增大压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，平衡逆向进行，反应速率减小；
故答案为：变小；
II、A、分析图象XY物质的量减小，Z物质的量增大，说明反应物是XY生成物为Z，图象中X消耗1.0mol-0.55mol=0.45mol，Y消耗量=1.0mol-0.1mol=0.9mol，Z=0.9mol，依据图象中XY消耗量和Z生成量之比等于化学方程式计量数之比n（X）：n（Y）：n（Z）=0.45：0.9：0.9=1：2：2，反应的化学方程式为：X+2Y?2Z，故A正确；
B、图象分析在0-3minZ的物质的量变化为0.5mol，依据反应速率V=
计算Z反应速率=
=0.083mol?L-1?min-1，故B正确；
C、图象分析可知平衡状态X消耗量1.0mol-0.55mol=0.45mol，结合转化率=
×100%=
×100%=45%，故C错误；
D、依据反应速率影响因素分析，升温反应速率增大，正逆反应速率都增大，故D错误；
故答案为：AB．
②2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1
③2SO3（l）?2SO3（g）△H=20.0kJ?mol-1
依据盖斯定律计算（①-②-③）×
| 1 |
| 2 |
故答案为：NO2（g）+SO2（g）?SO3（l）+NO（g）△H=-51.5kJ?mol-1；
①a．由反应可知，三氧化硫是液体，反应前后气体的物质的量改变，体系压强始终保持不变，能判定平衡状态，故a正确；
b．混合气体的颜色保持不变，即二氧化氮的浓度不变，达到平衡状态，故b正确；
c．SO3和NO的计量数之比为1：1，无论是否达到平衡，二者的体积比保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故c错误；
d．每生成1 mol SO3的同时消耗1mol NO2，只能判断正反应速率，不能确定正逆反应速率的关系，不能判定平衡状态，故d错误；
故答案为：ab；
②将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生反应，设物质的量分别为x，2x，该反应达平衡时，测得NO2的转化率为50%，
NO2（g）+SO2（g）?SO3（l）+NO（g）
起始量（mol） x 2x 0 0
变化量（mol） 0.5x 0.5x 0.5x 0.5x
平衡量（mol） 0.5x 1.5x 0.5x 0.5x
则反应前后容器内压强比=气体物质的量之比=3x：（0.5x+1.5x+0.5x）=6：5；
故答案为：6：5；
③恒压密闭容器中发生上述反应时，若加入Ar气，体积增大压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，平衡逆向进行，反应速率减小；
故答案为：变小；
II、A、分析图象XY物质的量减小，Z物质的量增大，说明反应物是XY生成物为Z，图象中X消耗1.0mol-0.55mol=0.45mol，Y消耗量=1.0mol-0.1mol=0.9mol，Z=0.9mol，依据图象中XY消耗量和Z生成量之比等于化学方程式计量数之比n（X）：n（Y）：n（Z）=0.45：0.9：0.9=1：2：2，反应的化学方程式为：X+2Y?2Z，故A正确；
B、图象分析在0-3minZ的物质的量变化为0.5mol，依据反应速率V=
| △c |
| △t |
| ||
| 3min |
C、图象分析可知平衡状态X消耗量1.0mol-0.55mol=0.45mol，结合转化率=
| 消耗量 |
| 起始量 |
| 0.45mol |
| 1.0mol |
D、依据反应速率影响因素分析，升温反应速率增大，正逆反应速率都增大，故D错误；
故答案为：AB．
点评：本题考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律计算应用，化学平衡影响因素分析计算，平衡标志理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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