Question

（12分）研究NO_2、SO_{2 、}CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
（1）利用反應6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O可處理NO₂。當轉移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標準狀況下是       L。
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）              ΔH=  —196.6 kJ·mol^-1
2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）              ΔH=  —113.0 kJ·mol^-1
則反應NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）的ΔH=  kJ·mol^-1。
一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1:2置于密閉容器中發生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態的是       。
a．體系壓強保持不變                b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變      d．每消耗1 mol SO₃的同時生成1 molNO₂
測得上述反應平衡時NO₂與SO₂體積比為1:6，則平衡常數K＝         。

Answer 1

（1）6.72  （2）－41.8；b；8/3

（1）在反應6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O中NO₂作氧化劑，N化合價由反應前的+4價降低到反應后0價，因此當反應中轉移1.2mol電子時，消耗NO₂的物質的量為，所以標準狀況下的體積是。
（2）本題考察蓋斯定律的應用、化學平衡狀態的判斷以及平衡常數的計算。
① 2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）    ΔH₁="-196.6" kJ·mol^-1
② 2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）    ΔH₂="-113.0" kJ·mol^-1  。
②－①即得出2NO₂（g）+2SO₂（g）2SO₃（g）+2NO（g）  ΔH=ΔH₂－ΔH₁="-113.0" kJ·mol^-1 +196.6 kJ·mol^-1＝+83.6kJ·mol^-1。所以本題的正確答案是41.8；
反應NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）的特點體積不變的、吸熱的可逆反應，因此a不能說明。顏色的深淺與氣體的濃度大小有關，而在反應體系中只有二氧化氮是紅棕色氣體，所以混合氣體顏色保持不變時即說明NO₂的濃度不再發生變化，因此b可以說明；SO₃和NO是生成物，因此在任何情況下二者的體積比總是滿足1：1，c不能說明；SO₃和NO₂一個作為生成物，一個作為反應物，因此在任何情況下每消耗1 mol SO₃的同時必然會生成1 molNO₂，因此d也不能說明；
設NO₂的物質的量為1mol，則SO₂的物質的量為2mol，參加反應的NO₂的物質的量為xmol。