题目内容

研究CO、NO2、SO2等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在一定条件下将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中发生反应，5分钟后测得c（CO）=0.2mol/L，计算此段时间的反应速率v（H2）=
 
 mol/（L?min）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示．该反应△H
 
0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此条件的理由是
 
．
（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
则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g） 的△H=
 
kJ?mol-1．
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
 
（填序号）．
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 NO2的同时生成1mol SO3
当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：6，请列式计算反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的平衡常数K．
考点：反应速率的定量表示方法,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析：（1）计算CO浓度变化量，再根据v=
△c
△t
计算v（CO），利用速率之比等于化学计量数之比计算v（H2）；图象可知，温度升高CO的转化率减小，说明温度升高平衡左移；根据压强对平衡的影响程度，以及生产成本考虑；
（2）根据盖斯定律将两个反应相加或相减以得到NO2（g）与SO2（g）生成SO3（g）和NO（g）的反应热，再书写热化学反应方程式；
达到平衡状态时，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，再计算平衡常数．
解答： 解：（1）CO浓度变化量为
2mol
2L
-0.2mol/L=0.8mol/L，故v（CO）=
0.8mol/L
5min
=0.16mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，故v（H2）=2v（CO）=2×0.16mol/（L?min）=0.32mol/（L?min）；图象可知，温度升高CO的转化率减小，说明温度升高平衡左移，所以正向是放热反应，即△H＜0；由图象可知：在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高．增加压强，CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加，所以实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右；
故答案为：0.32；＜；在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高．增加压强，CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加；
（2）（1）由①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1，
②2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1，
根据盖斯定律可知，
①-②
2
可得NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g），
则△H=
-196.6kJ/mol-(-113.0kJ/mol)
2
=-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；
设起始时：c（NO2）为1mol/L，c（SO2）为2mol/L；平衡时：c（SO3）为xmol/L
                 NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）
起始浓度（mol/L）：1        2
平衡浓度（mol/L）：1-x      2-x       x       x
据题意：
1-x
2-x
=
1
6
   解得：x=0.8
则K=
c(SO3)?c(NO)
c(NO2)?c(SO2)
=
0.8×0.8
0.2×1.2
=
8
3
≈2.67；
故答案为：NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol-1；b；2.67．
点评：本题考查了盖斯定律的应用、化学反应速率、化学平衡常数的计算、化学平衡的影响因素等，难度中等，侧重于学生综合运用化学知识的能力的考查．
练习册系列答案
相关题目
（1）在25℃、101kPa下，1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ．则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
 
．
（2）下列说法正确的是（填序号）：
 

A．相同温度下，0.1mol?L-1NH4Cl溶液中NH4+的浓度比0.1mol?L-1氨水中NH4+的浓度大；
B．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小；
C．电解饱和食盐水时，阳极得到氢氧化钠溶液和氢气；
D．对于Al（OH）3（s）?Al（OH）3（aq）?Al3+（aq）+3OH-（aq），前段为溶解平衡，后段是电离平衡；
E．除去溶液中的Mg2+，用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好，说明Mg（OH）2的溶解度比MgCO3的大．
用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
A、22.4LSO2与0.5molO2混合催化氧化，生成NA个SO3分子
B、1mol乙炔在空气中燃烧，一定生成2NA个CO2分子
C、1molCl2与1molCH4恰好完全反应，则转移的电子总数为2NA
D、
11g某硫化磷（如图）中含P-S键数目为0.45NA
下列粒子的中子数一定相同的是（　　）
A、K和K+
B、40Ca和40Ca2+
C、14C和14N
D、18O和16O2-
（1）有下列物质 ①Cu  ②液态SO2 ③CH3COOH ④NaHCO3 ⑤H2O⑥熔融NaCl ⑦BaSO4属于弱电解质的是
 
（填序号）
（2）常温下，0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中Na+、HCO3-、CO32-、OH-四种微粒的浓度由大到小的顺序为：
 
．NaHCO3水解的离子方程式．
（3）常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表：
实验编号 HA物质的量浓度（mol?L-1） NaOH物质的量浓度（mol?L-1） 混合溶液
的pH
a 0.1 0.1 pH=9
b c 0.2 pH=7
请回答：
①从a组情况分析，HA是强酸还是弱酸
 
．
②b组情况表明，c
 
0.2 （选填“大于”、“小于”或“等于”）混合溶液中离子浓度
c（A-）
 
c（Na+）．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
③a组实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH-）=
 
 mol?L-1．
已知：X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．X的简单阴离子最外层有2个电子，Y原子最外层电子数是内层电子数的两倍，Z的原子序数是Y的两倍，在元素周期表中W元素位于第11列．
回答下列问题：
（1）Z原子核外有
 
种不同运动状态的电子．
（2）X、Y、Z、W中，在周期表中位于p区的元素是
 
（填元素符号）．
（3）W原子基态电子排布式为
 
．
（4）Z以及与Z左右相邻的两种元素，这三种元素第一电离能由大到小的顺序是
 
（填元素符号，用“＞”表示）．
（5）Y2X4分子中，Y原子采取
 
杂化，推算Y2X4分子中σ键与π键数目之比为
 
．
（6）据报道，由Y、Z、W三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如图．晶体中与每个W原子距离最近的Y原子有
 
个．
（7）直接蒸干WCl2溶液得不到WCl2晶体，而是得到黑色固体，请你结合化学用语给出简要解释
 
．
如图为相互串联的甲、乙两电解池．试回答：
（1）若甲电解池利用电解原理在铁上镀铜，则A是
 
、
 
（填电极材料和电极名称），电极反应是
 
；B是（要求同A）
 
、
 
，电极反应是
 
，应选用的电解质溶液是
 
；乙电解池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈
 
色．
（2）若甲电解池阴极增重1.28g，乙电解池中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为
 
mol/L，溶液的pH等于
 
．
（3）若甲电解池以I=0.21A的电流电解60min后阴极增重0.25g，则此实验测得的阿伏加德罗常数NA为多少（已知电子电量e-=1.60×10-19C）？（简要写计算过程）
下列离子方程式书写正确的是（　　）
A、用铂作电极电解MgCl2溶液：2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-
B、用石墨电极电解氯化铜溶液：Cu2++2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
Cu（OH）2↓+H2↑+Cl2↑
C、向Ca（HCO3）2溶液中滴加少量的NaOH溶液：Ca2++HC
O
-
3
+OH-═CaCO3↓+H2O
D、将少量氯气通入溴化亚铁溶液中：2Br-+Cl2═Br2+2Cl-

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