Question

【題目】為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。

（1）在汽車排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器，可將汽車尾氣中主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。

已知：① N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H1＝+180.5 kJ·mol-1

② C和CO的燃燒熱（△H）分別為-393.5 kJ·mol-1和-283 kJ·mol-1

則2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)的△H ＝ kJ·mol-1

（2）將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個(gè)容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)過程中物質(zhì)濃度變化如圖所示。

①CO在0-9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=_______________ mol·L﹣1·min﹣1 (保留兩位有效數(shù)字）；第12 min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為________。

A．升高溫度 B．加入NO C．加催化劑 D．降低溫度

②該反應(yīng)在第24 min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，CO2的體積分?jǐn)?shù)為__________（保留三位有效數(shù)字），化學(xué)平衡常數(shù)K=___________（保留兩位有效數(shù)字）。

（3）煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c(Na＋)= （用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示）。

（4）通過人工光合作用能將水與燃煤產(chǎn)生的CO2轉(zhuǎn)化成HCOOH和O2。已知常溫下0.1 mol·L﹣1的HCOONa溶液pH =10，則HCOOH的電離常數(shù)=___________________。

Answer 1

【答案】（1）-746.5 （2）①4.4×10-3 D ②22.2% 3.4 L/mol（3）2c(SO)+c(HSO)（4）1.0×10-7

【解析】

試題分析：（1）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJmol-1

②C的燃燒熱（△H）為-393.5kJmol-1，熱化學(xué)方程式為C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJmol-1；③C0的燃燒熱283kJmol-1 ，熱化學(xué)方程式為CO（g）+1/2 O2（g）=CO2（g）△H=-283kJmol-1；依據(jù)蓋斯定律計(jì)算③×2-①得到，2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）的△H=-746.5KJ/mol。）①圖象分析一氧化碳濃度變化=0.10mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，CO在0-9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CO）=0.04/9= 4.4×10-3，第12min時(shí)，一氧化碳和一氧化氮濃度減小，濃度增大說明平衡正向進(jìn)行；A．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，故A不符合； B．加入NO，平衡正向進(jìn)行，一氧化氮濃度大于原平衡，故B不符合；C．加催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，故C不符合； D．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向進(jìn)行，故D符合；改變的反應(yīng)條件可能是降低溫度。②該反應(yīng)在第24min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡濃度c（N2）=0.03mol/L，c（NO）=0.14mol/L，c（CO）=0.04mol/L，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算

2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）

起始量（mol/L） 0.2 0.1 0 0

變化量（mol/L） 0.06 0.06 0.03 0.06

平衡量（mol/L） 0.14 0.04 0.03 0.06

CO2的體積分?jǐn)?shù)=0.06/（0.104+0.04+0.03+0.06）=22.2%，平衡常數(shù)K=（0.062×0.03）/（0.142×0.042）=3.4

（3）煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，依據(jù)溶液中電荷守恒分析，c（Na+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），c（H+）=c（OH-），得到（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）。（4）常溫下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH為10，溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2OHCOOH+OH-，故Kh=（10-4×10-4）/（0.1-10-4）=10-7，則HCOOH的電離常數(shù)Ka=Kw/Kh=10-14/10-7=1.0×10-7。