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试题详情

研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为_______。利用反应6NO2+O27N5+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是_______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-1

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

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

测得上述反应平衡时NO2与NO2体积比为1:6,则平衡常数K=_______。

(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______________。

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试题答案

(1) 3NO2+H2O=2HNO3+NO;6.72

(2)-41.8;b;2.67或8/3

(3) <;在250℃时,压强为1.3×104kPa时,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。

试题解析

(1) NO2与H2O反应的方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;6NO2+8NH3=7N2+12 H2O,当反应中有1 mol NO2参加反应时,共转移了24 mol电子,故转移1.2mol电子时,消耗的NO2×22.4L=6.72L。

(2)根据盖斯定律,将第二个放出颠倒过来,与第一个方程式相加得:2NO2+2SO2==2SO3+2NO,△H=-83。6 kJ·mol-1,故NO2+SO2SO3+NO,△H=-41。8 kJ·mol-1;本反应是反应前后气体分子数不变的反应,故体系的压强保持不变,故a不能说明反应已达到平衡状态;随着反应的进行,NO2的浓度减小,颜色变浅,故b可以说明反应已达平衡;SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作为平衡状态的判断依据;d中所述的两个速率都是逆反应速率,不能作为平衡状态的判断依据。

则:,故x=,平衡时的体积分别为,故平衡常数为=

(3)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择。因为在250℃时,压强为1.3×104kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强。

少年,再来一题如何?
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