Question

17．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3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．利用反應(yīng)6NO₂+8NH₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$7N₂+12H₂O也可處理NO₂．當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是67.2L．
（2）一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是b．
a．體系壓強保持不變
b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變
d．每消耗1mol SO₃的同時生成1mol  NO₂
測得上述反應(yīng)平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，則平衡常數(shù)K=$\frac{8}{3}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)與水的反應(yīng)物與生成物來書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，再利用氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移計算，然后計算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積；
（2）化學(xué)平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，計算平衡時各物質(zhì)的濃度，可計算平衡常數(shù)．

解答 解：（1）NO₂與H₂O反應(yīng)的方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O，當(dāng)反應(yīng)中有1 mol NO₂參加反應(yīng)時，共轉(zhuǎn)移了4 mol電子，故轉(zhuǎn)移12mol電子時，消耗的NO₂為12÷4×22.4L=67.2L，故答案為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；67.2；
（2）a．無論是否達(dá)到平衡，體系壓強都保持不變，不能用于判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．混合氣體顏色保持不變，說明濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．SO₃和NO的計量數(shù)之比為1：1，無論是否達(dá)到平衡，二者的體積比保持不變，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故c錯誤；
d．物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則每消耗1mol SO₃的同時生成1molNO₂，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯誤．
            NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物質(zhì)的體積 a      2a       0       0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積 x      x        x        x
平衡物質(zhì)的體積 a-x   2a-x      x        x
平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，即$\frac{a-x}{2a-x}=\frac{1}{6}$，故x=$\frac{4}{5}$a，故平衡常數(shù)K=$\frac{C（S{O}_{3}）C（NO）}{c（N{O}_{2}）C（S{O}_{2}）}$=$\frac{{x}^{2}}{（a-x）（2a-x）}$=$\frac{（\frac{4}{5}{a）}^{2}}{\frac{1}{5}a×\frac{6}{5}a}$=$\frac{8}{3}$，
故答案為：b；$\frac{8}{3}$．

點評 本題以NO₂、SO₂、CO等物質(zhì)為載體，綜合考查化學(xué)方程式的書寫和氧化還原反應(yīng)，及平衡常數(shù)的計算等問題，側(cè)重于學(xué)生綜合運用化學(xué)知識的能力的考查，題目難度中等．