Question

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）利用反應6NO₂+8NH₃

催化劑

加熱

7N₂+12H₂O可處理NO₂．當轉移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標準狀況下是

6.72

L．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1
則反應NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=

-41.8

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，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是

b

．
a．體系壓強保持不變                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1mol SO₃的同時生成1molNO₂
測得上述反應平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，則平衡常數(shù)K=

8

3

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化合價的變化結合方程式計算；
（2）利用蓋斯定律計算反應熱，得到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，計算平衡時各物質的濃度，可計算平衡常數(shù)．

解答：解：（1）反應6NO₂+8NH₃

催化劑

加熱

7N₂+12H₂O中，6NO₂中N元素化合價降低，由+4價降低到0價，則6molNO₂參加反應，轉移24mol電子，所以當轉移1.2mol電子時，消耗
NO₂0.3mol，體積為6.72L，故答案為：6.72；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，利用蓋斯定律將①×

1

2

-②×

1

2

得NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
△H=

1

2

×（-196.6kJ?mol^-1）-

1

2

×（-113.0kJ?mol^-1）=-41.8kJ?mol^-1，
a．無論是否達到平衡，體系壓強都保持不變，不能用于判斷是否達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．混合氣體顏色保持不變，說明濃度不變，達到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．SO₃和NO的計量數(shù)之比為1：1，無論是否達到平衡，二者的體積比保持不變，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；
d．物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，則每消耗1mol SO₃的同時生成1molNO₂，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故d錯誤．
            NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物質的體積 a      2a       0       0
轉化物質的體積 x      x        x        x
平衡物質的體積 a-x   2a-x      x        x
平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，即（1a-x）：（2a-x）=1：6，故x=

4

5

a，故平衡常數(shù)K=

C(SO3)C(NO)

c(NO2)C(SO2)

=

x 2

(a-x)(2a-x)

=

16 25 a 2

1 5 a× 6 5 a

=

8

3

，
故答案為：-41.8；b；

8

3

．

點評：本題以NO₂、SO₂、CO等物質為載體，綜合考查化學平衡移動、蓋斯定律以及平衡常數(shù)的計算等問題，側重于學生綜合運用化學知識的能力的考查，題目難度中等．