Question

【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）已知：2SO2(g）+O2(g）2SO3(g） ΔH= -196.6kJ·mol-1

2NO(g）+O2(g）2NO2(g） ΔH= -113.0kJ·mol-1

則反應NO2(g）+SO2(g）SO3(g）+NO(g）的ΔH= kJ·mol-1

（2）一定條件下將NO2與SO2以體積比2∶1置于密閉容器中發生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態的是

A．體系壓強保持不變

B．混合氣體顏色保持不變

C．SO3和NO的體積比保持不變

D．每消耗1molSO3的同時生成1mol NO

測得上述反應達平衡時NO2與SO2的體積比為5∶1，則NO2的轉化率 =

（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g）+2H2(g）CH3OH(g）。CO在不同溫度下的平衡

轉化率與壓強的關系如圖（2）所示。該反應ΔH 0(填“＞”或“＜”）。實際生產條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是： 。

（4）依據燃燒的反應原理，合成的甲醇可以設計如圖（3）所示的原電池裝置。

① 該電池工作時，OH- 向 極移動(填“正”或“負”）。

② 該電池正極的電極反應式為 。

Answer 1

【答案】（1）-41.8；（2）BD，0.375；（3）＜；在1.3×104kPa下，CO的轉化率已較高，再增大壓強CO的轉化率提高不大，而生產成本增加得不償失；（4）負；O2+2H2O+4e-═OH-。

【解析】

試題分析：（1）2SO2(g）+O2(g）2SO3(g）①，2NO(g）+O2(g）2NO2(g）②，(①－②）/2得出：NO2(g）＋SO2(g） SO3(g）＋NO(g） △H=(－196.6＋113）/2kJ·mol－1=－41.8kJ·mol－1；（2）A、反應方程式中氣體系數之和相等，壓強不能作為達到平衡的標志，故錯誤；B、NO2紅棕色氣體，其他為無色，當氣體顏色不變，說明達到平衡，故正確；C、不能作為達到平衡的標志，故錯誤；D、用不同的物質表示達到平衡，要求反應方向一正一逆，且反應速率之比等于系數之比，故正確；

NO2(g）＋SO2(g） SO3(g）＋NO(g）

起始： 2 1 0 0

變化： x x x x

平衡： 2－x 1－x x x 根據題意：(2－x）：(1－x）=5：1，解得x=0.75，則轉化率為0.75/2×100%=37.5%；（3）隨著溫度升高，CO的轉化率降低，根據勒夏特列原理，則正反應方向為放熱反應，△H＜0，在1.3×104kPa下，CO的轉化率已較高，再增大壓強CO的轉化率提高不大，而生產成本增加得不償失；（4）①通氧氣的一極為正極，甲醇一極為負極，根據原電池的工作原理為，陰離子向負極移動；② O2+2H2O+4e-═OH-。