题目内容
【题目】（1）SO2、NOx、CO等气体和可吸入颗粒物对环境的污染尤其严重，为了减少它们对环境的污染，通常采用下列措施进行处理：
已知：①N2(g)＋O2(g)
2NO(g) ΔH1＝＋180 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH2＝－566 kJ·mol－1
可以在汽车的排气管上安装一个催化装置，使汽车尾气中的CO、NO转化成无污染的物质，则该反应热化学方程式为____________________________，该反应自发进行的条件是_________。
（2）通常将SO2经过净化后，与空气进行催化氧化可制硫酸。不同温度下向一恒容密闭容器中通入n(SO2) : n(O2)＝2 : 1[2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)]，测得容器内总压强与反应时间如图1所示。
①下列说法不正确的是________；
A．T2＞T1 B．该反应正向是吸热反应 C．增大压强一定以使平衡正向移动
D．其他条件不变，向平衡体系中再按物质的量之比为2 : 1充入SO2和O2，达到新的平衡后SO2平衡转化率增大
②图中B点的平衡常数Kp＝__________________________（提示：用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压＝总压×物质的量分数）
③ 在压强为p1 MPa下，将2.0 mol SO2(g)和1.0 mol O2(g)充入容积为2 L的密闭容器中，反应达到平衡时，测得SO3气体的体积分数随温度的变化曲线如图所示，请在图中画出p2 MPa（p1＜p2 ）时平衡体系中SO3气体的体积分数随温度变化的曲线（表明p2 ）。 ______________
（3）NH4Cl溶液呈酸性的原因（用相应离子方程式表示）______________________________；常温下，若用pH＝3的盐酸滴定pH＝11的氨水生成NH4Cl溶液，则用去两溶液的体积关系：V(盐酸)________V(氨水)（填“＞”、“＝”或“＜”），滴定终点的判断：__________________。
【答案】2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746 kJ·mol－1 低温 BC 2430 MPa－1 
NH4＋＋H2ONH3 H2O＋H＋ ＞ 溶液刚好由黄色变为橙色，且半分钟内不变
【解析】
(1) 根据绿色化学的要求，将汽车尾气中的CO、NO转化成无污染的N2和CO2，根据盖斯定律，将②-①得2CO(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g), ΔH=-566kJ/mol-180kJ/mol=-746kJ/mol，即该反应的热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g), ΔH=-746kJ/mol。因为该反应熵减小即ΔS<0，且放热反应ΔH<0，根据ΔH-TΔS<0时能自发进行，所以该反应自发进行的条件是低温（即T要小）。
(2) ①A.由图像可知T1和T2条件下初始压强相同，达到平衡所用时间T2条件下比T1条件下要少，说明T2条件下的反应速率大于T1条件下的反应速率，所以温度T2>T1，A项正确；B.由反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)知其正反应气体分子数目减小，由图像可知T1和T2条件下初始压强相同，T1平衡状态的压强比T2平衡状态的压强小，说明T1平衡向正反应方向进行的程度大，由A项分析知T2>T1，因此由T2变化到T1（即降温）时平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，B项错误；C.因为该反应处于恒容容器中，若通入惰性气体容器中压强增大，但平衡没有移动，C项错误；D.其他条件不变，向平衡体系中再按物质的量之比为2 : 1充入SO2和O2，相当于增大气体的压强，根据勒夏特列原理平衡将向正反应方向移动，所以达到新的平衡后SO2平衡转化率增大，D项正确；答案选BC。
②图中B点达到平衡状态，其气体压强为P平衡=0.7Pa，初始压强P初始=1.0，假定初始时通入2molSO2和1molO2，平衡时消耗O2为x mol，有下列关系量：
相同温度（T1）和相同体积时，
=
=
，解之得x=0.9mol。所以平衡时SO2为0.2mol，O2为0.1mol，SO3为1.8mol，各组分的物质的量分数分别为
、
、
，T1温度下平衡常数Kp=
=
=2430 MPa-1。
③由反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)可知正反应气体分子数减小，增大压强该反应向正反应方向移动，所以温度相同时SO3的体积分数比P1条件下要大，又因该反应正反应为放热反应，升温平衡向逆反应方向移动，故SO3的体积分数随温度的升高而减小，由此画出P2 MPa时平衡体系中SO3气体的体积分数随温度变化的曲线
。
(3) NH4Cl属于强酸弱碱盐，在水溶液中能发生水解反应，其离子方程式为NH4＋＋H2ONH3 H2O＋H＋。根据反应NH3 H2O+HCl=NH4Cl+H2O可知恰好反应时HCl与NH3 H2O物质的量相等，而pH=3的盐酸中c(HCl)=10-3mol/L，pH=11的氨水中c(NH3 H2O)>10-3mol/L，根据溶液体积V=
可知，消耗盐酸体积要大于氨水的体积，即V(盐酸)>V(氨水)。因为盐酸和氨水恰好中和时溶液呈酸性，选择甲基橙作指示剂，氨水中甲基橙呈黄色，所以滴定终点的判断为：溶液刚好由黄色变为橙色，且半分钟内不变色。
