1.(2007年)28.( 11分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如上图所示。根据图示回答下列问题:
①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于_________.②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_________K(B)(填“>”“<”或“=”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_________(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_________kJ。
【解析】(1)①根据图可知,题目要求条件下的转化率为0.80,再根据化学方程式可以计算出平衡浓度分别为:C(SO3)=0.16mol/L C(SO2)=0.04mol/L C(O2)=0.02mol/L,所以平衡常数为:(0.16mol/L)2/(0.04mol/L)2(0.02mol/L)=800L/mol.
②平衡常数只与温度有关,与压强无关,压强的改变只会改变Qc与Kc的相对大小,即使平衡发生移动,Kc不变,所以K(A)=K(B)。
(2)由题目中给的两个热化学方程式相加可以得到: