Question

NO、NO₂、SO₂、CO等均為大氣污染物，研究這些氣體的吸收和處理意義重大．請回答下列問題：
（1）NO、NO₂可用燒堿溶液吸收，生成NaNO₂和水，該反應(yīng)的離子方程式為

 

，其中

 

是氧化劑．氨氣也可用來處理NO，如一定條件下可發(fā)生反應(yīng)：6NO+4NH₃?5N₂+6H₂O，當有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時，反應(yīng)的NO為

 

L（標準狀況）．
（2）已知：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ/mol
①計算當有2.3kg NO₂（g）參加反應(yīng)時，放出的熱量為

 

kJ．
②若上述反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是

 

．
A．混合氣體顏色保持不變     B．容器內(nèi)氣體壓強保持不變
C．容器內(nèi)氣體密度保持不變   D．單位時間內(nèi)，每消耗1mol NO同時生成1mol SO₂
③一定條件下，若將NO₂與SO₂以體積比1：3置于密閉容器中反應(yīng)，當上述反應(yīng)達到平衡時，測得NO₂與SO₂的體積比為1：6，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

．
④將一定量NO₂和SO₂通入容器中進行反應(yīng)，正反應(yīng)速率隨時間變化關(guān)系如右圖所示，則反應(yīng)物濃度a點

 

（填“＞”、“＜”或“=”，下同）b點；若△t₁=△t₂，SO₂的轉(zhuǎn)化率：a～b段

 

b～c段．
（3）CO可用于制甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0．在一定條件下，該反應(yīng)在密閉容器中達到平衡狀態(tài)．
①體積不變時，下列措施可以提高CO轉(zhuǎn)化率的是

 

．
A．通入H₂      B．通入CO      C．加催化劑     D．降低溫度
②壓強不變時，充入一定量H₂且保持H₂濃度不變，該反應(yīng)的平衡常數(shù)將會

 

（填“變大”、“變小”或“不變”），其理由是

 

．

Answer 1

考點：氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響,反應(yīng)熱和焓變,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)題目信息書寫方程式，氧化還原反應(yīng)中，化合價降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑，轉(zhuǎn)移電子數(shù)=化合價變化數(shù)；
（2）①根據(jù)熱化學方程式的意義：反應(yīng)的焓變和物質(zhì)的系數(shù)之間成正比例關(guān)系；
②根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征：逆、定、動、變、等來判斷化學反應(yīng)是否達到平衡；
③根據(jù)三行式以及化學平衡常數(shù)表達式計算化學平衡常數(shù)；
④由題意可知一個反應(yīng)前后體積不變的可逆反應(yīng)，由于容器恒容，因此壓強不影響反應(yīng)速率，所以在本題中只考慮溫度和濃度的影響．結(jié)合圖象可知反應(yīng)速率先增大再減小，因為只要開始反應(yīng)，反應(yīng)物濃度就要降低，反應(yīng)速率應(yīng)該降低，但此時正反應(yīng)卻是升高的，這說明此時溫度的影響是主要的，由于容器是絕熱的，因此只能是放熱反應(yīng)，從而導致容器內(nèi)溫度升高反應(yīng)速率加快；
（3）①根據(jù)溫度、濃度、催化劑對反應(yīng)平衡移動的影響來判斷；
②平衡常數(shù)只受外界溫度的影響，溫度變化，K會變化．

解答： 解：（1）NO、NO₂可用燒堿溶液吸收，生成NaNO₂和水，該反應(yīng)的離子方程式為：NO₂+NO+2OH^-═2NO₂^-+H₂O，其中二氧化氮中氮元素化合價降低，所以NO₂是氧化劑，反應(yīng)6NO+4NH₃?5N₂+6H₂O，中，消耗1molNO轉(zhuǎn)移電子是12mol，所以當有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時，反應(yīng)的NO為0.1mol，體積是2.24L，
故答案為：NO₂+NO+2OH^-═2NO₂^-+H₂O；NO₂；2.24；
（2）①根據(jù)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ/mol知道，當消耗46gNO₂（g）時，放熱41.8kJ，當有2.3kg NO₂（g）參加反應(yīng)時，放出的熱量為2090kJ，故答案為：2090；
②A．混合氣體顏色保持不變，說明二氧化氮的濃度不隨著時間的改變而改變，達到了平衡，故A正確；
 B．反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不變，所以容器內(nèi)氣體壓強保持不變的狀態(tài)不一定平衡，故B錯誤；
C．容器內(nèi)氣體密=

m

V

，質(zhì)量守恒，體積不變，所以密度始終不變，即密度保持不變不一定平衡，故C錯誤；
 D．單位時間內(nèi)，每消耗1mol NO同時生成1mol SO₂不能證明正逆反應(yīng)速率相等，不一定平衡，故D錯誤．
故選A；
    ③NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）
  起始物質(zhì)的體積       1a       2a             0     0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積         x        x              x     x
平衡物質(zhì)的體積         1a-x     2a-x           x     x
則（1a-x）：（2a-x）=1：6，故x=

4

5

a，故平衡常數(shù)K=

x2

(a-x)(2a-x)

=

8

3

．
故答案為

8

3

．
④a到b時正反應(yīng)速率增加，反應(yīng)物濃度隨時間不斷減小，所以反應(yīng)物濃度a點＞b點，隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率越快，消耗的二氧化硫就越SO₂的轉(zhuǎn)化率將逐漸增大，即
SO₂的轉(zhuǎn)化率：a～b段＜b～c段
，故答案為：＞；＜；
（3）①A．通入H₂，平衡正向移動，可以提高CO轉(zhuǎn)化率，故A正確；
B．通入CO，可以降低CO轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；
C．加催化劑不會引起化學平衡的移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯誤；     
D．降低溫度，平衡正向移動，可以提高CO轉(zhuǎn)化率，故D正確；
故選AD．
②壓強不變時，充入一定量H₂且保持H₂濃度不變，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不會變化，因為K是T的函數(shù)，溫度不變化，所以K不變化，
故答案為：不變；K值只和溫度有關(guān)，溫度不變，所以K不變化．

點評：本題將元素化合物與能量變化、化學平衡等知識糅合在一起進行考查，充分體現(xiàn)了高考的綜合性，看似綜合性較強的問題，只要細細分析，還是能各個突破的．