Question

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（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

则反应NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)的ΔH=____________ kJ·mol^-1。

（2）一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是____________。

A．体系压强保持不变                  B．混合气体颜色保持不变

C．SO₃和NO的体积比保持不变          D．每消耗1molSO₃的同时生成1mol NO

若测得上述反应达平衡时NO₂与SO₂的体积比为5∶1，则平衡常数K=            。

（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图甲所示。该反应ΔH________0（填“>”或“<”）。

图甲：    图乙：

（4）依据燃烧的反应原理，合成的甲醇可以设计如图乙所示的原电池装置。

①该电池工作时，OH^-向_______极移动（填“正”或“负”）。

②该电池正极的电极反应式为______________________。

Answer

（1）-41.8（2分）；（2）BD（2分）；1.8（2分）；（3）＜（1分）；

（4）负（1分），2H2O+O2+4e-=4OH-（2分）。

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律，将第二个方程式颠倒过来，与第一个方程式相加得：2NO2 + 2SO2 2SO3 + 2NO，△H = -83.6 kJ•mol-1，则NO2 + SO2 SO3 + NO △H=-41.8 kJ•mol-1；

（2）A．本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，不能说明反应已达到平衡状态，A错误；B．随着反应的进行，NO2的浓度减小，颜色变浅，可以说明反应已达平衡，B正确；C．SO3和NO都是生成物，比例保持1：1，不能作为平衡状态的判断依据，C错误；D．所述的两个速率分别表示正逆反应速率，能作为平衡状态的判断依据，D正确，答案选BD；设起始时二氧化氮体积为a、二氧化硫体积为2a，二氧化氮转化的体积为x，

NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)

起始物质的体积 2a a 0 0

转化物质的体积 x x x x

平衡物质的体积 2a-x a-x x x

平衡时NO2与SO2体积比为5：1，即(2a-x)：(a-x)=5：1，解得x=0.75a

反应前后体积不变，故平衡常数K==。

（3）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；

（4）①该电池工作时，OH-向负极移动。

②该电池正极是氧气得到电子，电解质溶液显碱性，则电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-。

考点：考查了化学平衡计算、化学平衡状态判断的相关知识以及电化学原理的应用。