Question

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

催化剂

加热

7N₂+12H₂O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）△H=-196.6kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1
①则反应NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=

 

kJ?mol^-1．
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 SO₃的同时生成1molNO₂
③测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1：6，则平衡常数K=

 

．
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示．该反应△H

 

0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是

 

．
镍及其化合物与生产、生活密切相关．
（4）镍与CO反应，生成的Ni（CO）₄受热易分解，化学反应方程式为：Ni（s）+4CO（g）═Ni（CO）₄（g）．吸烟是，烟草燃烧生成的CO吸入人体后会与血红蛋白合成稳定的物质，使血液的携氧功能受到影响，同时烟草中少量Ni也与CO反应生成Ni（CO）₄进入血液，并不断分解出Ni使人体重金属中毒，从化学的角度分析，促使Ni（CO）₄在血液中不断分解的原因是

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡常数的含义

专题：化学反应中的能量变化,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）利用盖斯定律计算反应热，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，计算平衡时各物质的浓度，可计算平衡常数．
（3）利用化学平衡的影响因素和工业生产的关系来分析；
（4）依据血液中的血红蛋白会与一氧化碳结合，从而促进Ni（CO）₄分解产生金属镍分析判断；

解答： 解：（1）反应6NO₂+8NH₃

催化剂   .

高温高压

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）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，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，
a．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．
            NO₂（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（1a-x）：（2a-x）=1：6，故x=

4

5

a，故平衡常数K=

c(SO3)?c(NO)

c(NO2)?c(SO2)

=

x2

(a-x)(2a-x)

=

8

3

，
故答案为：-41.8；b；

8

3

．
（3）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件．因为在250℃、压强为1.3×10⁴ kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强．
故答案为：＜，在1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失；
（4）依据提示信息进入血液的Ni（CO）₄使人体重金属中毒，可知血液中的血红蛋白会与一氧化碳结合，从而促进Ni（CO）₄分解产生金属镍导致人体重金属中毒；
故答案为：Ni（CO）₄进入血液后，一氧化碳和血红蛋白结合，平衡逆向进行，使人体内Ni增多．

点评：本题以NO₂、SO₂、CO等物质为载体，综合考查化学平衡移动、盖斯定律以及平衡常数的计算等问题，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．