Question

【題目】NO2與SO2能發(fā)生反應(yīng):NO2+SO2SO3+NO,某研究小組對此進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。

(1)已知：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.0 kJ mol-1

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196. 6 kJ mol-1

則NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+N0(g) △H= ________.

(2)實(shí)驗(yàn)中，尾氣可以用堿溶液吸收。NaOH溶液吸收N02時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為：

2NO2+2OH- =NO2- +NO3- +H2O,反應(yīng)中形成的化學(xué)鍵是________(填化學(xué)鍵的類型）；用NaOH溶液吸收少量SO2的離子方程式為____________。

(3)在固定體積的密閉容器中，使用某種催化劑，改變原料氣配比[n0(NO2) : n0 (SO2)] 進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各次實(shí)驗(yàn)的溫度可能相同，也可能不同），測定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率[a(NO2)]。 部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:

①當(dāng)容器內(nèi)_______(填標(biāo)號(hào))不再隨時(shí)間的變化而改變時(shí)，可以不斷反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。

a.氣體的壓強(qiáng)

b.氣體的平均摩爾質(zhì)量

c.氣體的密度

d.NO2的體積分?jǐn)?shù)

②如果要將圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài)，應(yīng)采取的措施是________。

③若A點(diǎn)對應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，S02(g)的起始濃度為c0 molL-1 ，經(jīng)過t min達(dá)到平衡狀態(tài)，該時(shí)段化學(xué)反應(yīng)速率(N02)= _________molL-1min -1.

④圖中C、D兩點(diǎn)對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度分別為Tc和Td，通過計(jì)算判斷：：Tc_____Td(填“＞”、“=”或“＜”）。

Answer 1

【答案】 ⑴-41.8kJ/mol

⑵共價(jià)鍵 SO2+2OH-=SO32-+H2O

⑶①d ②降低溫度 ③c0/5t ④=

【解析】(1)由①2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H=-113.0kJmol-1，②2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律可知，可得NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g），則△H==-41.8kJmol-1，即NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJmol-1；

(2)在離子反應(yīng)2NO2+2OH- =NO2- +NO3- +H2O中NO2分子內(nèi)的化學(xué)鍵存在鍵的斷裂和形成，生成NO3- 時(shí)形成了共價(jià)鍵；用NaOH溶液吸收少量SO2生成Na2SO3的離子方程式為SO2+2OH-=SO32-+H2O；

(3)①a.反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變，體積不變，則氣體的壓強(qiáng)始終不變，無法判斷是平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；b.氣體的總質(zhì)量和氣體總物質(zhì)的量始終不變，氣體的平均摩爾質(zhì)量始終是定值，無法判斷是平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；c.氣體的總質(zhì)量和氣體的體積始終不變，則氣體的密度始終不變，無法判斷是平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；d.NO2的體積分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間變化而變化，為平衡狀態(tài)，故d正確；答案為d；

②在原料氣配比不變的情況下，欲將圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài)，NO2的轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡正向移動(dòng)，可采取降溫的措施來實(shí)施；

③ NO2+SO2SO3+NO

起始濃度(molL-1) 0.4c0 c0 0 0

變化濃度為 (molL-1) 0.4c0 ×0.5

經(jīng)過t min達(dá)到平衡狀態(tài)，該時(shí)段化學(xué)反應(yīng)速率(NO2)= molL-1min -1=c0/5tmolL-1min -1；

③Tc點(diǎn) NO2+SO2SO3+NO

起始物質(zhì)的量(mol) n n 0 0

變化物質(zhì)的量 (mol) 0.5n 0.5n 0.5n 0.5n

平衡物質(zhì)的量 (mol) 0.5n 0.5n 0.5n 0.5n

此時(shí)平衡常數(shù)Kc==1；

Tc點(diǎn) NO2+SO2SO3+NO

起始物質(zhì)的量(mol) 3n 2n 0 0

變化物質(zhì)的量 (mol) 1.2n 1.2n 1.2n 1.2n

平衡物質(zhì)的量 (mol) 1.8n 0.8n 1.2n 1.2n

此時(shí)平衡常數(shù)Kd==1=Kc，因平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，則Tc=Td。