Question

對燃煤煙氣和汽車尾氣進行脫硝、脫碳和脫硫等處理，可實現綠色環(huán)保、節(jié)能減排等目的．汽車尾氣脫硝脫碳的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）?催化劑N2（g）+2CO₂（g）+Q（Q＞0）．一定條件下，在一密閉容器中，用傳感器測得該反應在不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）/mol?L-1	1.00×10-3	4.50×10-4	2.50×10-4	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c（CO）/mol?L-1	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

（1）寫出該反應的平衡常數表達式

 

．
（2）前2s內的平均反應速率υ（N₂）=

 

mol/（L?s）；達到平衡時，CO的轉化率為

 

．
（3）下列描述中能說明上述反應已達平衡的是

 

a．2υ_正（NO）=υ_逆（N₂）
b．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時間而變化
d．容器中CO的轉化率不再發(fā)生變化．
（4）采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術，同時吸收SO₂和NO_x，獲得（NH₄）₂SO₄的稀溶液．往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量 （NH₄）₂SO₄固體，

c(NH4+)

c(SO42-)

的值將

 

（填“變大”、“不變”或“變小”）
（5）有物質的量濃度相等的三種銨鹽溶液：①NH₄Cl    ②NH₄HCO₃    ③NH₄HSO₄，這三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是

 

（填編號）．
（6）向BaCl₂溶液中通入足量SO₂氣體，沒有沉淀生成，繼續(xù)滴加一定量的氨水后，生成BaSO₃沉淀．用電離平衡原理解釋上述現象．

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素,鹽類水解的應用

專題：

分析：（1）依據平衡常數表達式等于生成物濃度的冪次方之積比上反應物濃度的冪次方之積書寫；
（2）依據反應速率V=

△c

△t

計算一氧化碳的反應速率，結合反應速率之比等于化學方程式計量數之比計算氮氣的反應速率，轉化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）平衡標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，據此分析選項中個量的變化；
（4）在（NH₄）₂SO₄溶液中存在水解反應，2NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量 （NH₄）₂SO₄固體，水解平衡向正方向進行，但銨根的水解率減小，所以

c(NH4+)

c(SO42-)

的值將變大；
（5）①NH₄Cl ②NH₄HCO₃ ③NH₄HSO₄，其中③對水的電離起到抑制作用，①②對水的電離起到促進作用，根據水解程度判斷對水的電離的影響分析解答；
（6）根據飽和SO₂溶液中電離產生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀；加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產生來分析．

解答： 解：（1）2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）+Q（Q＞0），K=

c(N 2)c(CO 2) 2

c(NO) 2c(CO)2

，故答案為：

c(N 2)c(CO 2) 2

c(NO) 2c(CO)2

；
（2）前2s內的平均反應速率v（N₂）=

1

2

v（CO）=

1

2

×

3.60×10 -3mol/L-2.85×10 -3mol/L

2s

=1.88×10^-4mol/（L?s），
CO的平衡轉化率=

3.60×10 -3mol/L-2.70××10 -3mol/L

3.60×10 -3mol/L

×100%=25%，
故答案為：1.88×10^-4；25%；
（3）2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）+Q，
a．反應速率之比等于化學方程式計量數之比，為正反應速率之比，v_正（NO）=2v_逆（N₂）說明氮氣正逆反應速率相同，2v_正（NO）=v_逆（N₂），不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．反應前后氣體質量不變，氣體物質的量減小，容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化說明反應達到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．反應 前后氣體質量不變，體積不變，過程中和平衡狀態(tài)容器中氣體的密度都不隨時間而變化，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；
d．容器中CO的轉化率不再發(fā)生變化，是平衡標志，故d正確；
故答案為：bd；
（4）在（NH₄）₂SO₄溶液中存在水解反應，2NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量 （NH₄）₂SO₄固體，水解平衡向正方向進行，但銨根的水解率減小，所以

c(NH4+)

c(SO42-)

的值將變大，故答案為：變大；
（5）物質的量濃度相等的三種銨鹽溶液：①NH₄Cl②NH₄HCO₃③NH₄HSO₄，這三種溶液中，其中③對水的電離起到抑制作用，①②對水的電離起到促進作用，所以三種溶液中由水電離出的OH^-濃度③中濃度最小，又②NH₄HCO₃是互相促進水解水解程度更大，則，②對水的電離起到促進作用比①大，所以三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是②①③，故答案為：②＞①＞③；
（6）因為飽和SO₂溶液中電離產生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀，加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產生，
故答案為：飽和SO₂溶液中電離產生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀，而加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產生．

點評：本題考查化學平衡原理的應用及其相關計算，鹽類水解的原理和應用，注意鹽類水解的實質和把握弱電解質的電離，從影響平衡移動的角度分析水的電離程度是解答的關鍵，題目難度中等．