Question

【題目】（1）氮及其化合物的轉化很有意義。下面是氮的氧化物在幾種不同情況下的轉化：

①已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） H= -196.6 kJmol-1

2NO（g）+O2（g）2NO2（g） H=-113.0kJmol-1

則SO2氣體與NO2氣體反應生成SO3氣體和NO氣體的熱化學方程式為：______________。

②a．向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使其反應達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如圖1所示。反應在c點________（“達到”或“未到”）平衡狀態(tài)。

b．開始時，分別在該容器中加入Ⅰ：2mol SO2（g）和2 mol NO2（g）

Ⅱ：2 mol SO3（g）和2 mol NO（g）。則反應達到平衡時，比較容器Ⅰ和容器Ⅱ中反應平衡常數(shù)：Ⅰ____Ⅱ（填“＞”“=”或“＜”）。 .

（2）已知在溫度為T時，CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）的平衡常數(shù)K=0.32，在該溫度下，已知c始（CO）=1 molL-1，c始（H2O）=1 molL-1，某時刻經測定CO的轉化率為10%，則該反應________（填“已經”或“沒有”）達到平衡，原因是________。此時刻v正________v逆（填“>”或“<”）。 .

Answer 1

【答案】SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3 (g)，△H=-41.8kJ/mol 未到 ＜ 沒有 此時Qc==0.0123＜0.32 ＞

【解析】

(1)①已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H= -196.6 kJmol-1，②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=-113.0kJmol-1，則根據(jù)蓋斯定律，將(①-②)可得：SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3 (g)；

②a．反應達平衡的根本標志是V正=V逆，而c點的只是V正最大而已；

b．容器恒容絕熱，SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3 (g)△H＜0，反應放熱，若在該容器中加入：Ⅰ：1molSO2(g)和1molNO2(g)，則開始反應放熱；若在容器中加入II：1molSO3(g)和1mol NO(g)，則開始時反應吸熱，據(jù)此分析平衡常數(shù)；

(2)已知c始(CO)=1 molL-1，c始(H2O)=1 molL-1，某時刻經測定CO的轉化率為10%，則CO的變化濃度為0.1mol/L，由CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)可知，H2O和CO2及H2的變化濃度均為0.1mol/L，則平衡時CO、H2O、CO2和H2的濃度分別為：0.9mol/L、0.9mol/L、0.1mol/L和0.1mol/L，再結合Qc=分析判斷。

以此解答該題。

(1)①已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H= -196.6 kJmol-1，②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=-113.0kJmol-1，則根據(jù)蓋斯定律，將(①-②)可得：SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3 (g)，△H= [(-196.6kJmol-1)-(-113.0kJmol-1)]=-41.6kJ/mol，故SO2氣體與NO2氣體反應生成SO3氣體和NO氣體的熱化學方程式為SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3 (g)，△H=-41.6kJ/mol；

②a．化學平衡狀態(tài)的標志是各物質的濃度不再改變，其實質是正反應速率等于逆反應速率，c/span>點對應的正反應速率顯然還在改變，故一定未達平衡；

b．容器恒容絕熱，SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3 (g)△H＜0，反應放熱，若在該容器中加入：Ⅰ：1molSO2(g)和1molNO2(g)，則開始反應放熱，溫度升高平衡左移，K減小；若在容器中加入II：1molSO3(g)和1mol NO(g)，則開始時反應吸熱，溫度降低平衡右移，K增大，故該反應的平衡常數(shù)Ⅰ＜Ⅱ；

(2)已知c始(CO)=1 molL-1，c始(H2O)=1 molL-1，某時刻經測定CO的轉化率為10%，則CO的變化濃度為0.1mol/L，由CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)可知，H2O和CO2及H2的變化濃度均為0.1mol/L，則平衡時CO、H2O、CO2和H2的濃度分別為：0.9mol/L、0.9mol/L、0.1mol/L和0.1mol/L，此時Qc==0.0123＜0.32，則沒有達到平衡狀態(tài)，反應向正反應方向移動，v正＞v逆。