Question

SO₂、NO、NO₂、CO都是污染大氣的有害氣體，對其進行回收利用是節(jié)能減排的重要課題．
（1）上述四種氣體中直接排入空氣時會引起酸雨的有

 

（填化學式）．
（2）NO₂與CO能發(fā)生可逆反應(yīng)生成CO₂和NO，該反應(yīng)中每生成1 g CO₂ （g）時，放出5.13kJ熱量．
①上述反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為

 

．
②寫出上述反應(yīng)的熱化學方程式：

 

．
③一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），下列不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是

 

（填字母）．
a．體系壓強保持不變b．混合氣體的顏色保持不變c．NO的物質(zhì)的量保持不變d．每生成1 mol SO₃的同時消耗1mol NO₂
（3）CO可用于合成甲醇，其反應(yīng)的化學方程式為CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）在一容積可變的密閉容器中充有10mol CO與20mol H₂，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇．CO的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度（T）、壓強（P）的關(guān)系如圖所示．
①上述合成甲醇的反應(yīng)為

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
②A、B、C三點中CH₃OH（g）的體積分數(shù)最大的是

 

（填“A”“B”或“C”）．

Answer 1

分析：（1）酸雨與二氧化硫及氮的氧化物有關(guān)；
（2）NO₂與CO能發(fā)生可逆反應(yīng)生成CO₂和NO，發(fā)生NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g），
①N元素的化合價降低，C元素的化合價升高，則氧化劑為NO₂，還原劑為CO；
②生成1 g CO₂ （g）時，放出5.13kJ熱量，生成1 mol CO₂ （g）時，放出5.13kJ×44=225.72kJ的熱量，以此書寫熱化學方程式；
③利用平衡的特征“等、定”及由此衍生的一些物理量來判斷；
（3）①由圖可知，相同壓強時，溫度越大，CO的轉(zhuǎn)化率越小，即升高溫度，平衡逆向移動；
②A、B相同溫度，B點CO的轉(zhuǎn)化率大，B、C相同壓強，C點CO的轉(zhuǎn)化率小，CO的轉(zhuǎn)化率越大，CH₃OH（g）的體積分數(shù)越大．

解答：解：（1）酸雨與二氧化硫及氮的氧化物有關(guān)，則引起酸雨的有SO₂、NO、NO₂，故答案為：SO₂、NO、NO₂；
（2）NO₂與CO能發(fā)生可逆反應(yīng)生成CO₂和NO，發(fā)生NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g），
①N元素的化合價降低，C元素的化合價升高，則氧化劑為NO₂，還原劑為CO，氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為46：28=23：14，故答案為：23：14；
②生成1 g CO₂ （g）時，放出5.13kJ熱量，生成1 mol CO₂ （g）時，放出5.13kJ×44=225.72kJ的熱量，熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）△H=-225.72kJ/mol，故答案為：NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）△H=-225.72kJ/mol；
③a．由反應(yīng)可知，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量總和不變，體系壓強始終保持不變，不能判定平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．混合氣體的顏色保持不變，即二氧化氮的濃度不變，達到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．NO的物質(zhì)的量保持不變，達到平衡狀態(tài)，故C正確；
d．每生成1 mol SO₃的同時消耗1mol NO₂，只能判斷正反應(yīng)速率，不能確定正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，不能判定平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故答案為：ad；
（3）①由圖可知，相同壓強時，溫度越大，CO的轉(zhuǎn)化率越小，即升高溫度，平衡逆向移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
②A、B相同溫度，B點CO的轉(zhuǎn)化率大，B、C相同壓強，C點CO的轉(zhuǎn)化率小，CO的轉(zhuǎn)化率越大，CH₃OH（g）的體積分數(shù)越大，所以B點對應(yīng)的CH₃OH（g）的體積分數(shù)最大，故答案為：B．

點評：本題考查較綜合，涉及環(huán)境污染、氧化還原反應(yīng)、反應(yīng)熱的計算及熱化學方程式、化學平衡及狀態(tài)判定、化學平衡圖象及平衡移動影響因素等，側(cè)重分析能力、計算能力及知識遷移應(yīng)用能力的考查，綜合性較強，題目難度中等．