【題目】1)氨氣還原氮氧化物的反應(yīng)為:

N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1

4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H2

4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H=___。(用含△H1、△H2的式子表示)

依據(jù)反應(yīng)②,將氨氣設(shè)計(jì)成燃料電池,用KOH溶液作電解質(zhì)溶液,寫出負(fù)極電極反應(yīng)式:____。

2)一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充4.0molNO24.0mol CO,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H0,測得相關(guān)數(shù)據(jù)如表:

0min

5min

10min

15min

20min

c(NO2)/molL1

2.0

1.7

1.56

1.5

1.5

c(N2)/molL1

0

0.15

0.22

0.25

0.25

05min,用NO2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為______

②以下表述能說明該反應(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____。

A2v(NO2)=v(N2) B.氣體密度不再變化

C.氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化 DN2CO2的物質(zhì)的量之比保持不變

20min時,保持溫度不變,繼續(xù)向該容器中加入1.0molNO21.0molCO,反應(yīng)再次達(dá)到平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡___(填“增大”、“減小”或“不變)。

④該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=____

3)濕法脫硝:采用NaClO2溶液作為吸收劑可對煙氣進(jìn)行脫硝。323K下,向足量堿性NaClO2溶液中通入含NO的煙氣,充分反應(yīng)后,溶液中離子濃度的分析結(jié)果如表:

離子

NO3

NO2

Cl

c/(molL1)

2.0×104

1.0×104

1.75×104

NaClO2溶液顯堿性,用離子方程式解釋原因_____。

②依據(jù)表中數(shù)據(jù),寫出NaClO2溶液脫硝過程中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式_____

【答案】H=△H23H1 2NH36e+6OHN2+6H2O 0.06mol/(Lmin) C 增大 0.11 ClO2+H2OHClO2+OH; 12NO+7ClO2+12OH8NO3+4NO2+7Cl+6H2O

【解析】

1)依據(jù)蓋斯定律解答;燃料電池中,氨氣在負(fù)極失電子轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓?/span>

2)①利用速率的定義式解答;

②達(dá)平衡狀態(tài)時各組分的物質(zhì)的量、濃度等不隨時間的改變而改變;

20min時,向容器中加入1.0molNO21.0molCO,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動;

④化學(xué)平衡常數(shù)K等于平衡時生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積;

3)①根據(jù)鹽類水解的原理分析;

②向足量堿性NaClO2溶液中通入含NO的煙氣,充分反應(yīng)后,溶液中離子濃度的分析結(jié)果得到NO3-NO2-Cl-=211.75=847,結(jié)合電荷守恒、電子守恒和原子守恒配平書寫離子方程式。

1)依據(jù)蓋斯定律可知,②-3×①得4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1),故△H=△H23H1;根據(jù)反應(yīng)②可知,該燃料電池中KOH溶液作電解質(zhì)溶液,氨氣在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú),其電極反應(yīng)式為:2NH36e+6OHN2+6H2O;

2)①v(NO2)===0.06mol/(Lmin);

A.達(dá)到平衡狀態(tài)時,v(NO2)=2v(N2)A項(xiàng)錯誤;

B. 由于反應(yīng)物均為氣體,且反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,且容器為恒容的容器,故氣體密度一直不變,故氣體密度不變不能說明反應(yīng)是否達(dá)平衡,B項(xiàng)錯誤;

C. 氣體平均相對分子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量,,由于此反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均為氣體,故氣體的總質(zhì)量一直不變,而此反應(yīng)在平衡之前氣體的物質(zhì)的量在減小,故平衡之前氣體的平均相對分子質(zhì)量在增大,當(dāng)不變時則反應(yīng)達(dá)平衡,C項(xiàng)正確;

D. 各物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),但N2CO2的物質(zhì)的量之比保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯誤;

答案為:C

20min時,向容器中加入1.0molNO21.0molCO,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,所以NO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡增大,故答案為:增大;

4COg)+2NO2gN2g)+4CO2g

初起濃度:2 2 0 0

變化濃度:1 0.5 0.25 1

平衡濃度:1 1.5 0.25 1

所以K==0.11,故答案為:0.11;

3)①NaClO2溶液顯堿性是因?yàn)?/span>HClO2為弱酸,ClO2-在水溶液中會發(fā)生水解,使溶液顯堿性,其水解方程式為:ClO2+H2OHClO2+OH,故答案為:ClO2+H2OHClO2+OH

②向足量堿性NaClO2溶液中通入含NO的煙氣,充分反應(yīng)后,溶液中離子濃度的分析結(jié)果得到NO3-NO2-Cl-=211.75=847,結(jié)合電荷守恒、電子守恒和原子守恒配平書寫離子方程式為:12NO+7ClO2+12OH8NO3+4NO2+7Cl+6H2O。

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⑦N2、H2、NH3的分子數(shù)目比為1:3:2;

A.②⑤ B.①③④⑤ C.②⑥⑦ D.⑤⑥

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