Question

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）已知：2SO₂(g）+O₂(g）2SO₃(g）  ΔH= -196.6kJ·mol^-1

  2NO(g）+O₂(g）2NO₂(g）  ΔH= -113.0kJ·mol^-1

则反应NO₂(g）+SO₂(g）SO₃(g）+NO(g）的ΔH=    kJ·mol^-1

（2）一定条件下将NO₂与SO₂以体积比2∶1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1molSO₃的同时生成1mol NO

测得上述反应达平衡时NO₂与SO₂的体积比为5∶1，则NO₂的转化率 =           

（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图（2）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：                             。

（4）依据燃烧的反应原理，合成的甲醇可以设计如图（3）所示的原电池装置。

① 该电池工作时，OH^- 向         极移动(填“正”或“负”）。

② 该电池正极的电极反应式为                                 。

Answer

（1）-41.8；（2）BD，0.375；（3）＜；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）负；O2+2H2O+4e-═OH-。

【解析】

试题分析：（1）2SO2(g）+O2(g）2SO3(g）①，2NO(g）+O2(g）2NO2(g）②，(①－②）/2得出：NO2(g）＋SO2(g） SO3(g）＋NO(g） △H=(－196.6＋113）/2kJ·mol－1=－41.8kJ·mol－1；（2）A、反应方程式中气体系数之和相等，压强不能作为达到平衡的标志，故错误；B、NO2红棕色气体，其他为无色，当气体颜色不变，说明达到平衡，故正确；C、不能作为达到平衡的标志，故错误；D、用不同的物质表示达到平衡，要求反应方向一正一逆，且反应速率之比等于系数之比，故正确；

NO2(g）＋SO2(g） SO3(g）＋NO(g）

起始： 2 1 0 0

变化： x x x x

平衡： 2－x 1－x x x 根据题意：(2－x）：(1－x）=5：1，解得x=0.75，则转化率为0.75/2×100%=37.5%；（3）随着温度升高，CO的转化率降低，根据勒夏特列原理，则正反应方向为放热反应，△H＜0，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）①通氧气的一极为正极，甲醇一极为负极，根据原电池的工作原理为，阴离子向负极移动；② O2+2H2O+4e-═OH-。

考点：考查热化学反应方程式的计算、化学反应速率计算、化学平衡状态的判断、原电池等知识。