【題目】氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應用.
(1)已知:CO可將部分氮的氧化物還原為N2 . 反應Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746kJmol1
反應Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)△H=﹣1200kJmol1
寫出CO將NO2還原為NO的熱化學方程式
(2)在密閉容器中充入5mol CO和4mol NO,發(fā)生上述反應I,圖1為平衡時NO的體積分數(shù)與溫度、壓強的關(guān)系.
回答下列問題:
①溫度:T1T2(填“<”或“>”).
②某溫度下,在體積為2L的密閉容器中,反應進行10分鐘放出熱量373kJ,用CO的濃度變化表示的平均反應速率v(CO)=
③某溫度下,反應達到平衡狀態(tài)D點時,容器體積為2L,此時的平衡常數(shù)K=(結(jié)果精確到0.01);若在D點對反應容器升溫的同時擴大體積使體系壓強減小,重新達到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點中的
(3)某溫度時,亞硝酸銀AgNO2的 Ksp=9.0×104、Ag2SO4的Ksp=4.0×105 , 當向含NO2、SO42混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42恰好完全沉淀(即SO42濃度等于1.0×105 molL1)時,c(NO2)=
(4)如圖2,在酸性條件下,電解水中CN可轉(zhuǎn)化為CO2和N2 , 請寫出陽極的電極反應式

【答案】
(1)CO(g)+NO2(g)?CO2(g)+NO(g)△H=﹣227 kJ?mol1
(2)>;0.05 mol?L1?min1;0.22 L?mol1;A
(3)4.5×104 mol?L1
(4)2CN+4H2O﹣10e=N2↑+2CO2↑+8H+
【解析】解:(1)已知:反應Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746kJmol1反應Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)△H=﹣1200kJmol1
根據(jù)蓋斯定律, (Ⅱ﹣Ⅰ)得到CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),)△H= (﹣1200kJmol1+746kJmol1)=﹣227 kJmol1;
所以答案是:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)△H=﹣227 kJmol1;(2)①根據(jù)反應2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746kJmol1 , 升高溫度,平衡逆向移動,所以NO的體積分數(shù)會增大,即T1>T2 , 所以答案是:>;
②在體積為2L的密閉容器中,反應進行10分鐘放出熱量373kJ,根據(jù)反應:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746kJmol1 , 消耗CO的物質(zhì)的量是 =1moL,v(CO)= = =0.05 molL1min1;所以答案是:0.05 molL1min1;
③某溫度下,反應達到平衡狀態(tài)D點時,NO的體積分數(shù)是25%,設CO的變化濃度是x,

2CO(g)+

2NO(g)

N2(g)+2

2CO2(g)

初始濃度:

2.5

2

0

0

變化濃度:

X

x

0.5x

x

平衡濃度:

2.5-x

2-x

0.5x

X

NO的體積分數(shù)是25%,即 ×100%=25%,解得x=1,此時K= =0.22 Lmol1;若在D點對反應容器升溫的同時擴大體積使體系壓強減小,則平衡會逆向移動,NO的體積分數(shù)增加,重新達到的平衡狀態(tài)可能是圖中A點,所以答案是:0.22 Lmol1;A;(3)當向含NO2、SO42混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42恰好完全沉淀,根據(jù)Ag2SO4的Ksp=4.0×105 , 此時銀離子濃度= =2.0,c(NO2)= =4.5×104 molL1;所以答案是:4.5×104 molL1;(4)在酸性條件下,電解水中CN可轉(zhuǎn)化為CO2和N2 , 陽極上發(fā)生失電子的氧化反應,其電極反應式為:2CN+4H2O﹣10e=N2↑+2CO2↑+8H+ , 所以答案是:2CN+4H2O﹣10e=N2↑+2CO2↑+8H+
【考點精析】掌握化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學平衡的計算是解答本題的根本,需要知道化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應仍在進行;“定”即反應混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應無論是從正反應開始,還是從逆反應開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.

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選項

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