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）NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________

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

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

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

（3）一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝________ （保留兩位小數(shù)）

（4）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH________0(填“>”或“<”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是____________________

Answer 1

【答案】3NO2 + H2O ＝ 2HNO3 + NO －41.8 2.67 < 在1.3×104kPa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失

【解析】

（1）NO2與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；（2）利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)焓變；（3）設(shè)NO2初始濃度為1 mol·L-1，利用“三段式”計(jì)算平衡常數(shù)；（4）根據(jù)圖示，升高溫度，CO轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動(dòng)；根據(jù)綜合經(jīng)濟(jì)效益實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右的原因；

（1）NO2與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)方程式是3NO2 + H2O＝ 2HNO3 + NO；

（2）①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝-196.6kJ·mol－1 ；②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＝-113.0 kJ·mol－1 ；根據(jù)蓋斯定律①②得NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) 的ΔH＝－41.8kJ·mol－1；

（3）設(shè)NO2初始濃度為1 mol·L-1，

　　　　　　 NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)

始態(tài) 1 2 0 0

反應(yīng) x x x x

終態(tài) 1-x 2-x x x

，解得x=0.8，K=2.67；（4）根據(jù)圖示，升高溫度，CO轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動(dòng)，所以該反應(yīng)ΔH<0；在1.3×104kPa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。