Question

研究NO₂、SO₂、NO、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）已知：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-297.0kJ/mol，2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol，寫出將SO₂和CO轉(zhuǎn)化為S（s）和CO₂的熱化學方程式

 

．
（2）研究發(fā)現(xiàn)NO₂、SO₂可按如下反應(yīng)處理：NO₂（g）+SO₂（g）?NO（g）+SO₃（g）△H，在恒溫恒容的條件下，將NO₂與SO₂的混合氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)．
①若升高溫度，發(fā)現(xiàn)混合氣體顏色變深，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為

 

反應(yīng)．（選填“放熱”或“吸熱”）
②下列情況能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是

 

．
A．各物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化                  B．每消耗1mol NO₂的同時生成1mol SO₃
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化       D．NO和SO₃的體積比保持不變
③反應(yīng)達到平衡后，往容器中通入一定體積的He，平衡將

 

移動．（選填“向左”、“向右”或“不”）
（3）新的催化技術(shù)可將NO和CO轉(zhuǎn)變成CO₂和N₂，化學方程式如下：2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）△H＜0．如圖2表示在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡時，由于條件改變而引起反應(yīng)速度和化學平衡的變化情況．
①a～b過程中改變的條件可能是

 

；
②b～c過程中改變的條件可能是

 

；
③若保持容器體積不變，在c時刻時繼續(xù)通入一定體積的NO和CO，將反應(yīng)速率的變化情況畫在c～d處．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷,化學反應(yīng)速率與化學平衡圖象的綜合應(yīng)用

專題：化學反應(yīng)中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）利用蓋斯定律，抵消中間產(chǎn)物，得到目的反應(yīng)同時計算△H，書寫熱化學方程式；
（2）①顏色加深，說明二氧化氮的含量增加，平衡向著生成二氧化氮的方向移動；
②根據(jù)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，一定滿足正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度、百分含量不再變化，該反應(yīng)中只有二氧化氮為有色氣體、正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，據(jù)此進行判斷；
③充入稀有氣體，對各組分濃度沒有影響，化學平衡不會變化；
（3）利用影響化學反應(yīng)速率及化學平衡的因素來分析；根據(jù)正逆反應(yīng)速率的變化結(jié)合、催化劑、溫度、壓強對反應(yīng)速率和化學平衡的影響判斷；根據(jù)化學方程式的特征，結(jié)合外界條件對平衡移動的影響分析圖象的曲線變化趨勢．

解答： 解：（1）已知：①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-297.0kJ/mol，②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律：①+②得SO₂（g）+2CO（g）═S（s）+2CO₂（g）△H=-269.0kJ/mol，
故答案為：SO₂（g）+2CO（g）═S（s）+2CO₂（g）△H=-269.0kJ/mol；
（2）①當溫度升高時，混合氣體顏色變深，說明反應(yīng)物二氧化氮的濃度增大，平衡向著逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；   
②NO₂（g）+SO₂（g）?NO（g）+SO₃（g）
A．各物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B．每消耗1molNO₂的同時生成1mol SO₃只能表明化學反應(yīng)正向進行，不能體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率相等，故B錯誤；
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化，該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積相等的化學反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，質(zhì)量守恒，所以混合氣體的摩爾質(zhì)量始終不變，所以不能根據(jù)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化來判斷平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．NO和SO₃的體積比保持不變，只能表明化學反應(yīng)正向進行，這與反應(yīng)的轉(zhuǎn)化程度無關(guān)，不能確定是否達到平衡，故D錯誤；
故選A；
③向容器中通入稀有氣體He，由于反應(yīng)體系中各組分濃度沒有變化，化學平衡不會移動，故答案為：不；
（3）①a時正逆反應(yīng)速率都增大，可能為增大壓強或者升高溫度或使用催化劑，且逆反應(yīng)速率等于正反應(yīng)速率，平衡不移動，若最大壓強平衡正向移動，弱升高溫度，平衡向著逆向移動，所以使用催化劑平衡不移動滿足條件；
故答案為：使用催化劑；        
②b時是正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率，平衡向著逆向移動，應(yīng)為減小壓強的原因，
故答案為：減小壓強；
③化學方程式如下：2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）△H＜0，若保持容器體積不變，在c時刻時繼續(xù)通入一定體積的NO和CO，反應(yīng)物濃度增大，生成物濃度瞬間不變，且平衡向正反應(yīng)方向移動，所以圖象如圖：，故答案為：．

點評：本題綜合考查了反應(yīng)速率、反應(yīng)方向、化學平衡等知識，并注重考查了化學反應(yīng)速率與化學平衡圖象的綜合應(yīng)用，充分體現(xiàn)了新課程變化，同時又注重了對高考熱點的考查，注意充入稀有氣體，對平衡沒有影響，注意把握化學方程式的特征，結(jié)合外界條件對平衡移動的影響分析圖象的曲線變化趨勢，題目難度中等．