Question

研究NO₂、SO₂等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO₂的化學(xué)反應(yīng)方程式是

 

．
（2）NO₂可用水吸收，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是

 

．
（3）工業(yè)上可將SO₂通入濃的Fe₂（SO₄）₃溶液中來治理污染得副產(chǎn)物綠礬和硫酸，寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（4）利用反應(yīng)6NO₂+8NH₃

催化劑

加熱

7N₂+12H₂O也可處理NO₂．當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí)，則消耗的NH₃在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是

 

L．
（5）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ?mol^-1
則反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=

 

kJ?mol^-1．
一定條件下，將NO₂與SO₂以物質(zhì)的量之比1：2置于恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)．
①下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
A．體系壓強(qiáng)保持不變            
B．SO₃和NO的體積比保持不變
C．混合氣體顏色保持不變        
D．每消耗1mol SO₃的同時(shí)消耗1mol NO₂
②測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO₂與SO₂物質(zhì)的量之比為1：11，該反應(yīng)的平衡常數(shù)
K=

 

（保留1位小數(shù)）．

Answer 1

考點(diǎn)：氮的氧化物的性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的影響,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,氮族元素

分析：（1）銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）NO₂可用水吸收，生成硝酸和一氧化氮；
（3）二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒；
（4）反應(yīng)6NO₂+8NH₃

催化劑

加熱

7N₂+12H₂O方程式可知8NH₃～～24mole^-，分析解答；
（5）根據(jù)蓋斯定律來分析計(jì)算：一個(gè)反應(yīng)無論是一步完成還是分為幾步完成，其熱效應(yīng)是相同的；
①根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、定、動(dòng)、變、等來判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡；
②根據(jù)三行式以及化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)．

解答： 解：（1）銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）NO₂與H₂O反應(yīng)的方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，故答案為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（3）二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（4）反應(yīng)6NO₂+8NH₃

催化劑

加熱

7N₂+12H₂O方程式可知8NH₃～～24mole^-，所以消耗的NH₃在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是

0.6

24

×8×22.4=4.48L，故答案為：4.48；
（5）已知：①2SO₂（g）+O₂═2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，
         ②2NO（g）+O₂═2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1．
根據(jù)蓋斯定律可知：將

①

2

-

②

2

可得：NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）△H=

-196.6

2

-

-113.0

2

=-41.8 kJ?mol^-1
故答案為：-41.8；
①該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此壓強(qiáng)保持不變，不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志；
A、反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此壓強(qiáng)保持不變，不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，故A不符合；
B、SO₃和NO的體積之比保持不變，在反應(yīng)過程中始終是1：1，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B不符合；
C、反應(yīng)平衡中二氧化氮是紅棕色氣體，顏色變化說明你的改變，所以混合氣體的顏色保持不變可以做達(dá)到平衡的標(biāo)志，故C符合；
D、每消耗1mol SO₃的同時(shí)生成1mol NO₂，正逆反應(yīng)速率相等，證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D符合；
故選CD．
②一定條件下，將NO₂與SO₂以體積之比1：2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，設(shè)為a和 2a，測(cè)得上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)NO₂與SO₂的體積之比為1：11，設(shè)二氧化氮反應(yīng)的物質(zhì)的量為x
                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
則（a-x）：（2a-x）=1：11，故x=

9

10

a，故平衡常數(shù)為=

c(NO)c(SO3)

c(NO2)c(SO2)

=

x2

(a-x)(2a-x)

=7.4；
故答案為：7.4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查熱化學(xué)方程式書寫方法和蓋斯定律的應(yīng)用，平衡判斷依據(jù)的分析，化學(xué)平衡計(jì)算方法的應(yīng)用，題目難度中等．