Question

研究NO_2、SO_{2 、}CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为                                    。利用反应6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O也可处理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)     ΔH=−196．6 kJ·mol^-1

2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)   ΔH =−113．0 kJ·mol^-1

则反应NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)的ΔH =      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        。

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1 mol SO₃的同时生成1 molNO₂

（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ΔH      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        。

Answer

（1）3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；6．72；（2）－41．8；b；（3）< 在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。

【解析】

试题分析：（1）二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，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-1②2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H=-113．0kJ•mol-1，利用盖斯定律，①②得NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）△H=（-196．6kJ•mol-1）-（-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．答案为：-41．8；b；（3）温度升高，CO的转化率降低，说明是放热反应，ΔH<0；在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。故答案为：< 在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。