Question

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，也可用NH₃處理，也可用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)    △H＝－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H＝－1160 kJ·mol^－1
若用標準狀況下2．24L CH₄還原NO₂至N₂整個過程中轉移的電子總數為______（阿伏加德羅常數的值用N_A表示），放出的熱量為______kJ。 
（2）已知：2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)  ?H=-196．6 kJ·mol^-1
2NO(g)+O₂(g) 2NO₂(g) ?H=-113．0 kJ·mol-1
（ⅰ）則反應NO₂(g)+SO₂ (g) SO₃(g)+NO(g)的?H=           kJ·mol^-1。
（ⅱ）一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1:2置于密閉容器中發生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態的是       。
A．每消耗1 mol SO₃的同時生成1 mol NO₂     B．體系壓強保持不變
C．混合氣體顏色保持不變                   D． SO₃和NO的體積比保持不變
（ⅲ）某溫度下，SO₂的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如下圖（左）所示。
平衡狀態由A變到B時．平衡常數K(A)_______K(B)（填“＞”．“＜”或“＝”）
   
（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如上圖（右）所示。該反應?H      0（填“>”或“ <”）。

Answer 1

（1）0．8NA   86．7  (2)  (i）-41．8（ⅱ）C  (ⅲ)=  (3)<

試題分析：
（1）二式相加，除以2得到新式子：CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  ，每消耗0.1molCH₄，轉移0.8N_A電子；  物質和能量是緊密相連的，以物質為基礎，物質怎么變，能量就怎么變，兩式直接相加，除以2，CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H＝－173.4 kJ·mol^－1，放出熱量86．7kJ；
（2）（ⅰ）根據蓋斯定律，將第二個方程式顛倒過來，與第一個方程式相加得：2NO₂+2SO₂═2SO₃+2NO， △H="-83.6" kJ?mol^-1，故NO₂+SO₂?SO₃+NO，△H="-41.8" kJ?mol^-1；（ⅱ）平衡標志，有直接標志，正逆速率相等、各組分濃度保持不變；間接標志遵循變化著的量不再改變，反應即平衡。二氧化氮為紅棕色氣體，顏色不再改變，反應即平衡。（ⅲ）化學平衡常數是個溫度常數，溫度不變，化學平衡常數不變。
（3）)由圖可知，溫度升高，CO的轉化率降低，平衡向逆反應方向移動，故逆反應是吸
熱反應，正反應是放熱反應，△H＜0；