Question

Ⅰ．研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-Q₁kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-Q₂kJ?mol^-1
則反應NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g） 的△H=______kJ?mol^-1．
（2）一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：2置于密閉容器中發(fā)生上述反應，當測得上述反應平衡時NO₂與NO體積比為1：3，則平衡常數(shù)K=______．
（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖所示．該反應△H______0（填“＞”或“＜”）．

Ⅱ．已知草酸是一種二元弱酸，草酸氫鈉（NaHC₂O₄）溶液顯酸性．
（1）用離子方程式解釋Na₂C₂O₄溶液顯堿性的原因______；
（2）常溫下，比較0.1mol?L^-1NaHC₂O₄溶液中各種離子濃度的大小關系______；
Ⅲ．某課外活動小組為了探究的BaSO₄溶解度，分別將足量BaSO₄放入：a.5ml 水；b.40ml 0.2mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液；c.20ml 0.5mol?L^-1的Na₂SO₄溶液；d.40ml 0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中，溶解至飽和．
（1）以上各溶液中，的濃度由大到小的順序為______；
A．b＞a＞c＞d        B．b＞a＞d＞c     C．a(chǎn)＞d＞c＞b        D．a(chǎn)＞b＞d＞c
（2）某同學取同樣的溶液b和溶液d直接混合，則混合溶液的pH值為______（設混合溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和）．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ．（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-Q₁kJ?mol^-1 ①
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-Q₂kJ?mol^-1 ②
將方程式即得方程式NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），焓變進行相應的改變；
（2）根據(jù)平衡體系中各種氣體的體積分數(shù)計算平衡常數(shù)；
（3）升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，結合一氧化碳的轉化率和溫度的關系圖片分析判斷，從而確定反應的焓變；
Ⅱ．（1）Na₂C₂O₄是強堿弱酸鹽，水解后溶液呈堿性；
（2）根據(jù)溶液中酸根離子的電離和水解確定溶液中各種離子的濃度關系；
Ⅲ．（1）含有相同的離子能抑制硫酸鋇的溶解，難溶物質向更難溶物質進行轉化；  
（2）先計算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據(jù)離子積公式計算氫離子濃度，從而確定溶液的pH值．
解答：解：Ⅰ．（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-Q₁kJ?mol^-1 ①
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-Q₂kJ?mol^-1 ②
將方程式即得方程式NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=，
故答案為：；
（2）NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），設反應開始時二氧化氮的體積為x，二氧化硫的體積為2x，反應達到平衡狀態(tài)時，設二氧化氮反應的體積為y，該反應中二氧化氮和一氧化氮反應的體積比為1：1，所以生成的一氧化氮的體積為y，平衡時NO₂與NO體積比為1：3，所以y=x，則平衡時，二氧化氮的體積=x-=x，二氧化硫的體積=2x-，一氧化氮的體積=x，三氧化硫的體積=x，則平衡常數(shù)==1.8，故答案為：1.8；
 （3）升高溫度，一氧化碳的轉化率降低，平衡向逆反應方向移動，即逆反應方向是吸熱反應，則△H＜0，故答案為：＜；
Ⅱ．（1）草酸是弱酸，草酸鈉是強堿弱酸鹽能水解導致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度而使溶液呈堿性，水解方程式為：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，
故答案為：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
（2）NaHC₂O₄溶液中鈉離子不水解，HC₂O₄^-水解導致鈉離子濃度比大HC₂O₄^-，HC₂O₄^-電離和水解，NaHC₂O₄溶液呈酸性說明HC₂O₄^-電離程度大于水解程度，溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，HC₂O₄^-電離出氫離子和水電離出氫離子導致氫離子濃度大于C₂O₄^2-濃度，鹽以電離為主水解為次，所以c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺），所以溶液中各種離子濃度的大小關系為：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-），故答案為：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）；
Ⅲ．（1）根據(jù)難溶電解質的溶度積常數(shù)知，溶液中硫酸根離子濃度越大，硫酸鋇的溶解度越小，鋇離子濃度越低，氫氧化鋇能抑制硫酸鋇的電離，但氫氧化鋇溶液中含有鋇離子，所以鋇離子濃度最大；水中的鋇離子濃度次之；硫酸鈉溶液和硫酸溶液中都含有硫酸根離子，抑制硫酸鋇的電離，硫酸鈉中的硫酸根濃度大于硫酸中的濃度，所以硫酸鈉溶液中鋇離子的濃度小于硫酸溶液中鋇離子濃度，所以鋇離子濃度大小順序是：b＞a＞d＞c，故選B； 
（2）40ml 0.2mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液和40ml 0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中混合后溶液中C（OH^-）==0.1mol/L，則C（H⁺）=10^-13 mol/L，所以pH=13，故答案為：13．
點評：本題考查了溶液中各種離子濃度大小的比較、混合溶液pH值的計算、平衡常數(shù)的計算等知識點，難度較大，注意酸堿混合溶液中pH值的計算時溶液的體積為混合體積，否則會導致錯誤．