Question

研究NO_2、SO_{2 、}CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）NO₂可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為                                。
利用反應(yīng)6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O也可處理NO₂。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是       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
則反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）的ΔH=            kJ·mol^-1。
一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       。
a．體系壓強(qiáng)保持不變                 b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變         d．每消耗1 mol SO₃的同時(shí)生成1 molNO₂
該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=         。
（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH     0（填“>”或“ <”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是                                    。

Answer 1

（16分）（除注明的3分外，其余每空2分，共16分）
（1）3NO₂＋H₂O=NO＋2HNO₃（3分）；6.72     
（2）－41.8；b；  K=c(SO₃).c(NO）/c(NO₂）.c(SO₂) （3分）
（3）< 在1.3×10⁴kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。

試題分析：（1）NO₂用水吸收，反應(yīng)方式為：3NO₂＋H₂O=NO＋2HNO₃；在6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O反應(yīng)中，NO₂ 化合價(jià)由+4→0，得到4e-，現(xiàn)在轉(zhuǎn)移1.2mole-，即NO₂ 得到1.2mole-，所以n(NO₂ )=1.2mol/4=0.3mol，所以標(biāo)況下V（NO₂）=0.3mol×22.4L/mol=6.72L。
（2）反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）可以由已知方程式（①+②）/2得到，所以ΔH=（ΔH₁+ΔH₂）/2=-41.8kJ·mol；該反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變，所以反應(yīng)前后壓強(qiáng)始終不變，壓強(qiáng)不變不能判斷達(dá)平衡，a錯(cuò)誤；反應(yīng)物NO₂ 呈紅棕色，隨著反應(yīng)進(jìn)行NO₂ 不斷變化，顏色不斷變化，當(dāng)不變時(shí)，NO₂ 濃度不變可以說(shuō)明達(dá)到平衡，b正確；生成物SO₃：NO始終等于1：1，所以體積比不隨反應(yīng)而改變，不能判定達(dá)平衡，c錯(cuò)誤；每消耗1 mol SO₃的同時(shí)生成1 molNO₂ 都是逆反應(yīng)速率，不能判定達(dá)平衡，d錯(cuò)誤；所以應(yīng)該選b。平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(SO₃).c(NO）/c(NO₂).c(SO₂)。
（3）由圖像可知，壓強(qiáng)相同時(shí)，溫度越大，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小，所以升溫對(duì)正反應(yīng)不利，正反應(yīng)是個(gè)放熱反應(yīng)，ΔH<0；再由圖像可知，當(dāng)溫度為250℃壓強(qiáng)為1.3×10⁴kPa左右時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，再增大壓強(qiáng)，轉(zhuǎn)化率增大不多，所以沒(méi)必要再加壓增大成本了。