Question

（10分，每空2分）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＋12H₂O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

测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1:6，则平衡常数K＝          。

Answer

（1）3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；6.72 （2）－41.8； b； 8/3（2.67或2.7）；

【解析】

试题分析：（1）NO2与H2O反应的方程式为：3NO2+H2O═2HNO3+NO；根据反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O，当反应中有1 mol NO2参加反应时，共转移了4 mol电子，所以转移1.2mol电子时，消耗NO2的体积为1.2÷4×22.4L=6.72L；（2） 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−196.6 kJ·mol-1 ① 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=−113.0 kJ·mol-1 ②根据盖斯定律，①-②得：2NO2+2SO2═2SO3+2NO，△H=-83.6 kJ•mol-1，所以NO2+SO2⇌SO3+NO，△H=-41.8 kJ•mol-1；a．NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）是一个反应前后体积不变的反应，体系压强始终保持不变，不能说明应达到平衡状态；b．NO2是红棕色气体，且颜色的深浅与气体的浓度大小有关，所以混合气体颜色保持不变时说明NO2的浓度不再发生变化，能说明达到平衡状态；c．SO3和NO是生成物，在任何情况下都按照系数比生成，体积比总是满足1：1，不能说明达到平衡状态；d．SO3和NO2一个作为生成物，一个作为反应物，在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必生成1 molNO2，也不能说明达到平衡状态；

设加入的二氧化氮的物质的量为a，则二氧化硫的为2a，参加反应的NO2的物质的量为xmol。

NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）

起始物质的量 1a 2a 0 0

转化物质的量 x x x x

平衡物质的量 a-x 2a-x x x

因为反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，所以（a-x）：（2a-x）=1：6，解得x=，则平衡时，C（ NO2）=mol/L=，C（SO2）==

C（SO3）=C（NO）=，平衡常数K==；

【考点定位】本题考查盖斯定律、化学平衡有关知识等，考查考生综合运用化学反应原理的能力。

【名师点睛】本题综合考查了化学平衡移动、平衡状态判断、平衡常数计算等，难度中等。化学平衡状态判断算一个难点，解答时抓住“变并定”。 反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的特点：首先是可逆反应，其次是反应前后气体体积相等。根据压强之比等于气体物质的量之比，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，a就不能说明该反应已经达到平衡，同理，体系的颜色随着反应的进行是变的，就能说明该反应已经达到平衡，SO3和NO的体积比是始终保持不变的，就不能说明该反应已经达到平衡。