Question

CO₂、SO₂、NOx是重要的非金屬氧化物，與我們的生存環(huán)境息息相關(guān)．
（1）SO₂、NOx是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的環(huán)境污染性氣體，研究發(fā)現(xiàn)，空氣中少量的 NO₂能參與硫酸型酸雨的形成，反應(yīng)過程如下：
①SO₂+NO₂=SO₃+NO   ②SO₃+H₂O=H₂SO₄   ③2NO+O₂=2NO₂．
則NO₂在上述過程中的作用與H₂SO₄在下述變化中的作用相似的是______．
?A．潮濕的氯氣通過盛有濃H₂SO₄的洗氣瓶     B．硫化氫通入濃H₂SO₄中
?C．亞硫酸鈉固體中加入H₂SO₄　             D．制備乙酸乙酯時加入濃H₂SO₄
（2）CO₂可用NaOH溶液吸收得到Na₂CO₃或NaHCO₃．
?①Na₂CO₃俗稱純堿，因CO₃^2-水解而使其水溶液呈堿性，試寫出CO₃^2-水解的離子方程式（忽略第二步水解）______，其水解反應(yīng)的平衡常數(shù)（即水解常數(shù)）的表達式為K_h=______．
?②已知25℃時，K_h=2×10^-4mol/L，則當溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1時，試求溶液的pH=______．
?③0.1mol/L Na₂CO₃溶液中c（OH^-）-c（H⁺）=______[用含c（HCO^-₃）、c（H₂CO₃）的關(guān)系式表示]．
（3）汽車尾氣的主要成分是一氧化碳和氮氧化物，治理尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）；△H＜0．
若在一定溫度下，將2molNO、lmolCO充入固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示．則從開始到達到平衡狀態(tài)的過程中，平均反應(yīng)速率v（CO₂）=______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．該溫度下，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為：K=______（用分數(shù)表示）．20min時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N₂濃度發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是______（填字母）．
①加入催化劑  ②降低溫度   ③縮小容器體積   ④增加CO₂的物質(zhì)的量
A．只有①B．只有②C．只有③D．只有④

Answer 1

（1）①SO₂+NO₂=SO₃+NO，該反應(yīng)二氧化氮中氮元素的化合價降低，所以二氧化氮作氧化劑；
將方程式①×2+②+③得方程式為：2SO₂+H₂O+O₂=SO₃+H₂SO₄，所以二氧化氮在整個反應(yīng)過程中起催化劑的作用．
A．潮濕的氯氣通過盛有濃H₂SO₄的洗氣瓶，濃硫酸作干燥劑，故A錯誤；
B．硫化氫通入濃H₂SO₄中，濃硫酸能氧化硫化氫氣體，濃硫酸作氧化劑，故B正確；
C．亞硫酸鈉固體中加入H₂SO₄能生成二氧化硫，是利用強酸制取弱酸，故C錯誤；         
 D．制備乙酸乙酯時加入濃H₂SO₄，濃硫酸作催化劑，故D正確；
故答案為：BD；
（2）①碳酸鈉是強堿弱酸鹽，能發(fā)生兩步水解，第一步水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子，水解方程式為：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；K_h=

C(HCO3-)C(OH-)

C(CO32-)

，
故答案為：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；K_h=

C(HCO3-)C(OH-)

C(CO32-)

；
②K_h=2×10^-4mol/L，則當溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1時，K_h=

C(HCO3-)C(OH-)

C(CO32-)

=2×10^-4mol/L，
C（OH^- ）=1×10^-4 mol/L，C（H⁺ ）=1×10^-10mol/L，所以溶液的pH=10，故答案為：10；
③根據(jù)原子守恒和電荷守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值，根據(jù)碳原子守恒得，c（CO₃^2-）+c（HCO₃^- ）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L，
根據(jù)溶液中電荷守恒得：2×c（CO₃^2-）+c（HCO₃^- ）+c（OH^-）=c（Na⁺ ）+c（H⁺ ），c（Na⁺ ）=0.2mol/L，所以
c（OH^-）-c（H⁺）=C（HCO₃^- ）+2C（H₂CO₃），故答案為：C（HCO₃^- ）+2C（H₂CO₃）；
（3）一氧化碳的反應(yīng)速率=

△C

△t

=

(1-0.6)mol/L

15min

=0.027mol/L，同一反應(yīng)中同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，所以二氧化碳的反應(yīng)速率為0.027mol/L；
平衡時，c（NO）=1.6mol/L，c（CO）=0.6mol/L，c（N₂）=0.2mol/L，c（CO₂）=0.4mol/L，
所以K=

0.2mol/L×(0.4mol/L)2

(1.6mol/L)2(0.6mol/L)2

=

5

144

L/mol，
根據(jù)圖象知，改變條件的瞬間，氮氣的濃度不變，隨著反應(yīng)的進行，氮氣的濃度增大且再次達到平衡時氮氣的濃度大于原來平衡時的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動．
①加入催化劑平衡不移動，故錯誤；
②降低溫度平衡向正反應(yīng)分析移動，故正確；
③縮小容器體積平衡向正反應(yīng)分析移動，達平衡時，濃度應(yīng)大于15min時的濃度，但縮小體積的瞬間，氮氣的濃度會增大，但圖片中15min時氮氣的濃度不變，故錯誤；
④增加CO₂的物質(zhì)的量平衡向逆反應(yīng)方向移動，氮氣的平衡濃度降低，故錯誤．
故答案為：0.027mol/L；

5

144

L/mol；B．