(1)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1,2NO(g)+O2(g)⇌2N

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  • 解题思路:(1)根据盖斯定律求出热化学方程式从而得出反应热;根据反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变;根据三段式以及化学平衡常数表达式计算化学平衡常数;

    (2)根据图示,温度升高,CO转化率降低,平衡向逆向移动;压强增大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高;

    (1)①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1

    ②2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1

    利用盖斯定律将①×[1/2]-②×[1/2]得:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1

    a.无论是否达到平衡,体系压强都保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,故a错误;

    b.混合气体颜色保持不变,说明浓度不变,达到平衡状态,故b正确;

    c.由方程式可知,SO3和NO的计量数之比为1:1,无论是否达到平衡,二者的体积比保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故c错误;

    d.物质的量之比等于化学计量数之比,则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2,不能判断是否达到平衡状态,故d错误.

    NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)

    起始物质的体积 a 2a0 0

    转化物质的体积x xx x

    平衡物质的体积a-x 2a-x x x

    则(a-x):(2a-x)=1:6,故x=[4/5]a,

    故平衡常数K=

    C(SO3)C(NO)

    c(NO2)C(SO2)=

    x 2

    (a−x)(2a−x)=

    16

    25a2

    1

    5a×

    6

    5a=[8/3],

    故答案为:-41.8;b;[8/3];

    (2)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0;

    压强增大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件,因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强,

    故答案为:<;在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失;

    点评:

    本题考点: 用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡状态的判断;转化率随温度、压强的变化曲线.

    考点点评: 本题考查了盖斯定律计算应用、化学平衡判断、平衡常数的解答以及平衡移动原理放热运用,充分体现了高考的综合性,看似综合性较强的问题,只要细细分析,还是能各个突破的.