Question

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）一定温度下，在2L的密闭容器中，SO₂、O₂、SO₃三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，请回答下列问题：

①反应的化学方程式为            

②反应开始到10s，用SO₂表示的反应速率为            

③O₂的平衡转化率为            

（2）对于反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，当反应达到平衡时，如果反应速率υ（SO₂）为0.05 mol·L^-1·min^-1，则υ（O₂）＝                   ；υ(SO₃)=                     。

（3）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。

（4）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 mol NO₂

Answer

22．（1）①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)②ν(SO2)=0.08mol／(L·s)③80%

（2）0.025mol·L-1·min-1；0.05mol·L-1·min-1（3）-41.8（4）b、d

【解析】

试题分析：（1）①根据图提供的信息，SO2和氧气不断减少，属于反应物，SO3的量不断增加，属于生成物，且0-10s内，各物质的变化量为Δn(SO2): Δn(O2): Δn(SO3)=（2.00-0.40）：（1.00-0.20）：（1.60）=2:1:2，则反应的化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；

②ν(SO2)= 1.6mol÷（2L×10s）=0.08mol／(L·s)。

③O2的平衡转化率为0.80÷1.0×100%=80%。

（2）根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，如果反应速率υ（SO2）为0.05 mol·L-1·min-1，则υ（O2）＝0.025 mol·L-1·min-1；；υ(SO3)= 0.05 mol·L-1·min-1。

（3）①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1、②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＝-113.0 kJ·mol－1，利用盖斯定律将①×1/2-②×1/2得：NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1。

（4）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，a项错误；b．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，b项正确；c．由方程式可知，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，c项错误；

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，d项错误；答案选b、d。

考点：考查化学方程式的书写，反应速率的计算，盖斯定律的应用，平衡状态的判断等知识。