Question

【題目】已知NO2與以SO2能發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)+NO(g)。

（1）上述反應(yīng)涉及的四種氧化物中，_________（填化學(xué)式）屬于酸性氧化物。

（2）已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g）△H1＝-113.0kJ·mol-1

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g）△H2＝-196.6kJ·mol-1

則NO2(g)+SO2(g）SO3(g)+NO(g）△H=__________

（3）在一恒容密閉容器中，改變原料氣配比[n0(NO2):n0(SO2)]進(jìn)行多組實(shí)驗（每次實(shí)驗的溫度可能相同，也可能不同），測定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率[a(NO2)]。部分實(shí)驗結(jié)果如圖所示。

① 當(dāng)容器內(nèi)____（填字母）不再隨時間的變化而改變時，可以判斷反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。

a.氣體的壓強(qiáng) b.氣體的平均摩爾質(zhì)量 c.氣體的密度 d. NO2的體積分?jǐn)?shù)

② 若A點(diǎn)對應(yīng)的實(shí)驗中，SO2(g)的起始濃度為c0mol/L，經(jīng)過t min后反應(yīng)達(dá)到平衡，則反應(yīng)從起始至t min 內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=_____mol/(L·min)。

③ 若要使圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)變?yōu)?/span>B 點(diǎn)的平衡狀態(tài)，則應(yīng)采取的措施是_________，若要使圖中A點(diǎn)的平衡狀態(tài)變?yōu)?/span>B 點(diǎn)的平衡狀態(tài)，則應(yīng)采取的措施是___________。

（4）將NO2與SO2的混合氣體[n0(NO2):n0(SO2)=1]通入2mL0.1mol/L氯化鋇溶液中，只生成一種白色沉淀物M，M的化學(xué)式為_______，當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀（Ba2+的濃度等于1.0×10-5mol/L），通入的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為______L。（M的Kap=1.0×10-9)

Answer 1

【答案】 SO3、SO2 -41.8KJ/mol d c0/5t 將NO2和SO2的物質(zhì)的量之比調(diào)節(jié)為1:1 將NO2和SO2物質(zhì)的量之比調(diào)節(jié)為1:1的同時降低溫度 BaSO4 8.96×10-3

【解析】（1）本題考查物質(zhì)的分類，酸性氧化物是與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸，且化合價不變化，或與堿反應(yīng)生成鹽和水， NO2與水反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，存在化合價變化，因此NO2不屬于酸性氧化物，NO是不成鹽氧化物，因此屬于酸性氧化物的是SO2、SO3；（2）考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g），②2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g），(②－①)/2得出：△H=(－196.6＋113.0)/2kJ·mol－1=－41.8kJ·mol－1；（3）本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、影響化學(xué)平衡移動的因素，①a、因為前后氣體系數(shù)之和相等，因此壓強(qiáng)不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a錯誤；b、根據(jù)M=m/n，組分都是氣體，因此氣體質(zhì)量不變，反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，因此氣體物質(zhì)的量不變，即M不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故b錯誤；c、根據(jù)ρ=m/V，組分都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，容器是恒容狀態(tài)V不變，因此密度不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c錯誤；d、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義，當(dāng)組分的濃度或體積分?jǐn)?shù)不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故d正確；②A點(diǎn)對應(yīng)的n(NO2)/n(SO2)=0.4，起始時c(SO2)=c0mol·L－1，因為容器的體積不變，因此起始時c(NO2)=0.4c0mol·L－1，A點(diǎn)對應(yīng)的NO2的轉(zhuǎn)化率為50%，因此消耗的NO2的濃度為0.4c0×50%mol·L－1，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(NO2)=0.4c0×50%/tmol/(L·min)=0.2c0/t mol/(L·min)或c0/5tmol/(L·min)；③C點(diǎn)對應(yīng)n(NO2)/n(SO2)=1.5，B點(diǎn)對應(yīng)n(NO2)/n(SO2)=1，C點(diǎn)轉(zhuǎn)化成B點(diǎn)，在C點(diǎn)增加SO2，調(diào)節(jié)到n(NO2)/n(SO2)=1，NO2的轉(zhuǎn)化率增加，即C點(diǎn)的平衡狀態(tài)變?yōu)?/span>B點(diǎn)平衡狀態(tài)；A點(diǎn)對應(yīng)n(NO2)/n(SO2)=0.4，A點(diǎn)轉(zhuǎn)化成B點(diǎn)，需要減少SO2，達(dá)到n(NO2)/n(SO2)=1，此時平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，NO2的轉(zhuǎn)化率降低，但維持NO2的轉(zhuǎn)化率不變，因為正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此需要同時降低溫度；（4）考查溶度積的計算，NO2與水反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，SO2具有還原性，因此有2H2O＋2HNO3＋3SO2=3H2SO4＋2NO，然后發(fā)生BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl，因此沉淀M是BaSO4，根據(jù)溶度積，求出溶液中c(SO42－)，即c(SO42－)=Ksp/c(Ba2＋)=1.0×10－9/1×10－5mol·L－1=1×10－4mol·L－1，因此溶液中n(SO42－)=2×10－3×10－4mol·L－1=2×10－7mol·L－1，Ba2＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則BaSO4的物質(zhì)的量為2×10－3×0.1mol=2×10－4mol，根據(jù)硫元素守恒，即SO2的物質(zhì)的量為(2×10－4+2×10－7)mol≈2×10－4mol，n(NO2)/n(SO2)=1，則n(NO2)= 2×10－4mol，氣體總物質(zhì)的量為4×10 －3mol，氣體體積為8.96×10－3L。