Question

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．6NO₂+8NH₃

催化剂

△

7N₂+12H₂O
（1）利用反应：可处理NO₂．当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下的体积是

 

L．
（2）①已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1 ；2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1 请写出NO₂与SO₂反应生成SO₃（g）和NO的热化学方程式

 

．
②一定条件下，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

 

．
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 SO₂的同时生成1mol NO₂
③测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1：6，则该反应的平衡常数K=

 

．
（3）汽车尾气中的一氧化碳可通过如下反应降低其浓度：CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）．已知某温度下，在两个恒容密闭容器中进行该反应，容器中各物质的起始浓度及正、逆反应速率关系如表所示．请用“＞”或“＜”或“=”填写表中的空格．

容器编号	c（CO）/mol?L-1	c（O2）/mol?L-1	c（CO2）/mol?L-1	υ（正）和υ（逆） 大小比较
①	2.0×10-4	4.0×10-4	4.0×10-4	υ（正）=υ（逆）
②	1.0×10-3	4.0×10-4	5.0×10-4	υ（正）   υ（逆）

Answer 1

考点：常见的生活环境的污染及治理,热化学方程式,化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据化合价的变化结合方程式计算；
（2）①利用盖斯定律并根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；
②得到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；
③计算平衡时各物质的浓度，可根据平衡常数的表达式求出平衡常数；
（3）利用I先计算化学平衡常数，再利用II中的浓度Q来判断反应进行的方向，从而得出正逆反应速率的关系．

解答： 解：（1）反应6NO₂+8NH₃

催化剂

加热

7N₂+12H₂O中，6NO₂中N元素化合价降低，由+4价降低到0价，则6molNO₂参加反应，转移24mol电子，所以当转移1.2mol电子时，消耗NO₂0.3mol，体积为6.72L，故答案为：6.72；
（2）①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1 ①
       2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1 ②
利用盖斯定律将①×

1

2

-②×

1

2

得：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=

1

2

×（-196.6kJ?mol^-1）-

1

2

×（-113.0kJ?mol^-1）=-41.8kJ?mol^-1，
故答案为：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1；
②a．无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，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．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．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO₃的同时生成1molNO₂，不能判断是否达到平衡状态，故d错误；
故选：b；
③NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物质的体积 a      2a         0       0
转化物质的体积 x       x         x       x
平衡物质的体积 a-x    2a-x       x       x
平衡时NO₂与SO₂体积比为1：6，即 

(a-x)

(2a-x)

=1：6，故x=

4

5

a，
故平衡常数K=

C(SO3)C(NO)

c(NO 2)C(SO2)

=

x  2

(a-x)(2a-x)

=

16 25 a 2

1 5 a× 6 5 a

=

8

3

，
故答案为：

8

3

；
（3）由Ⅰ可求K=

4.0×10-2

2.0×10-4× 4.0×10 -4

=10⁴，由Ⅱ可求Q=

5.0×10-2

3.0×10-4× 4.0×10-4

=

5

6

×10⁴＜K，所以平衡右移，v（正）＞v（逆），
故答案为：＞．

点评：本题综合考查化学平衡移动、盖斯定律以及平衡常数的计算、速率大小比较等问题，侧重于学生综合运用化学知识的能力的考查，题目难度中等．