已知NO2与以SO2能发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。(1)上述反应涉及的四种氧...
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已知NO2与以SO2能发生反应:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)。
(1)上述反应涉及的四种氧化物中,_________(填化学式)属于**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
则NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=__________
(3)在一恒容密闭容器中,改变原料气配比[n0(NO2):n0(SO2)]进行多组实验(每次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[a(NO2)]。部分实验结果如图所示。
① 当容器内____(填字母)不再随时间的变化而改变时,可以判断反应达到了化学平衡状态。
a.气体的压强 b.气体的平均摩尔质量 c.气体的密度 d. NO2的体积分数
② 若A点对应的实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol/L,经过t min后反应达到平衡,则反应从起始至t min 内的化学反应速率v(NO2)=_____mol/(L·min)。
③ 若要使图中C点的平衡状态变为B 点的平衡状态,则应采取的措施是_________,若要使图中A点的平衡状态变为B 点的平衡状态,则应采取的措施是___________。
(4)将NO2与SO2的混合气体[n0(NO2):n0(SO2)=1]通入2mL0.1mol/L*化钡溶液中,只生成一种白*沉淀物M,M的化学式为_______,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀(Ba2+的浓度等于1.0×10-5mol/L),通入的混合气体在标准状况下的体积约为______L。(M的Kap=1.0×10-9)
【回答】
【*】 SO3、SO2 -41.8KJ/mol d c0/5t 将NO2和SO2的物质的量之比调节为1:1 将NO2和SO2物质的量之比调节为1:1的同时降低温度 BaSO4 8.96×10-3
【解析】(1)本题考查物质的分类,**氧化物是与水反应生成相应的*,且化合价不变化,或与碱反应生成盐和水, NO2与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,存在化合价变化,因此NO2不属于**氧化物,NO是不成盐氧化物,因此属于**氧化物的是SO2、SO3;(2)考查热化学反应方程式的计算,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)本题考查化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、影响化学平衡移动的因素,①a、因为前后气体系数之和相等,因此压强不变,不能说明反应达到平衡,故a错误;b、根据M=m/n,组分都是气体,因此气体质量不变,反应前后气体系数之和相等,因此气体物质的量不变,即M不变,不能说明反应达到平衡,故b错误;c、根据ρ=m/V,组分都是气体,气体的质量不变,容器是恒容状态V不变,因此密度不变,不能说明反应达到平衡,故c错误;d、根据化学平衡状态的定义,当组分的浓度或体积分数不变,说明反应达到平衡,故d正确;②A点对应的n(NO2)/n(SO2)=0.4,起始时c(SO2)=c0mol·L-1,因为容器的体积不变,因此起始时c(NO2)=0.4c0mol·L-1,A点对应的NO2的转化率为50%,因此消耗的NO2的浓度为0.4c0×50%mol·L-1,依据化学反应速率的数学表达式,v(NO2)=0.4c0×50%/tmol/(L·min)=0.2c0/t mol/(L·min)或c0/5tmol/(L·min);③C点对应n(NO2)/n(SO2)=1.5,B点对应n(NO2)/n(SO2)=1,C点转化成B点,在C点增加SO2,调节到n(NO2)/n(SO2)=1,NO2的转化率增加,即C点的平衡状态变为B点平衡状态;A点对应n(NO2)/n(SO2)=0.4,A点转化成B点,需要减少SO2,达到n(NO2)/n(SO2)=1,此时平衡向逆反应方向进行,NO2的转化率降低,但维持NO2的转化率不变,因为正反应是放热反应,因此需要同时降低温度;(4)考查溶度积的计算,NO2与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,SO2具有还原*,因此有2H2O+2HNO3+3SO2=3H2SO4+2NO,然后发生BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl,因此沉淀M是BaSO4,根据溶度积,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+全部转化成沉淀,则BaSO4的物质的量为2×10-3×0.1mol=2×10-4mol,根据硫元素守恒,即SO2的物质的量为(2×10-4+2×10-7)mol≈2×10-4mol,n(NO2)/n(SO2)=1,则n(NO2)= 2×10-4mol,气体总物质的量为4×10 -3mol,气体体积为8.96×10-3L。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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