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____________________________________。利用反應(yīng)6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時(shí)，消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是________L。

（2）已知反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH＝－41.8kJ·mol－1。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的體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝________。

（3）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℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是_______________________。

Answer 1

【答案】 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 6.72 2.67或 ＜ 在1.3×104 kPa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(shí)，共轉(zhuǎn)移了4 mol電子，故轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO2為：1.2÷4×22.4L=6.72L；

(2)設(shè)加入的二氧化氮的物質(zhì)的量為a，則二氧化硫的為2a，
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始時(shí)(mol)1a 2a0 0
轉(zhuǎn)化時(shí)(mol)x xx x
平衡時(shí)(mol)a-x2a-x xx
則(a-x)︰(2a-x)=1︰6，x=，則平衡時(shí)，c( NO2)= mol/L=mol/L，c(SO2)= mol/L=mol/L，c(SO3)=c(NO)= mol/L，
則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K==。

(3)由圖可知，溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0；壓強(qiáng)大，有利于加快反應(yīng)速率，有利于使平衡正向移動(dòng)，但壓強(qiáng)過(guò)大，需要的動(dòng)力大，對(duì)設(shè)備的要求也高，故選擇250℃、1.3×104kPa左右的條件．因?yàn)樵?/span>250℃、壓強(qiáng)為1.3×104 kPa時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率已較大，再增大壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率變化不大，沒(méi)有必要再增大壓強(qiáng)。