Question

【題目】氮的氧化物是大氣的主要污染物，是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究?jī)?nèi)容之一。

（1）氨氣還原氮的氧化物

①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1

②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H2

則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，可將氨氣直接用于燃料電池，用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，寫(xiě)出負(fù)極電極反應(yīng)式：______________________________________________________。

（2）一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入4.0mol NO2和4.0mol CO，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H<0，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	0min	5min	10min	15min	20min
c(NO2)/mol/L	2.0	1.7	1.56	1.5	1.5
c(N2)/mol/L	0	0.15	0.22	0.25	0.25

①0～5min，用NO2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為_________________。

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

A．氣體顏色不再變化 B．氣體密度不再變化 C．氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

③20 min時(shí)，保持溫度不變，繼續(xù)向該容器中加入l.0mol NO2和l.0molCO，在t1時(shí)反應(yīng)再次達(dá)到平衡，則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(duì)煙氣進(jìn)行脫硝。323 K 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)果如下表：

離子	NO3-	NO2-	Cl-
c/(mol L-1)	2.0×10-4	1.0×10-4	1.75×10-4

依據(jù)表中數(shù)據(jù)，寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式______________________。

Answer 1

【答案】ΔH2 - 3ΔH1 2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O 0.06mol/（Lmin） AC 增大 0.11或 12NO + 7ClO2- + 12OH- = 8NO3- + 4NO2- + 7Cl- + 6H2O

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律解題；氨氣燃料電池，氮元素化合價(jià)升高失電子，氨氣為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；

（2）①根據(jù)v=△c/△t計(jì)算。

②變量不在發(fā)生變化證明反應(yīng)達(dá)到了平衡；

③對(duì)平衡影響相當(dāng)于加壓；

④列出三行式，在計(jì)算k

（3）亞氯酸鈉具有氧化性，則溶液脫硝過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)生成硝酸根離子、亞硝酸根離子、氯離子和水，根據(jù)表格可知生成的離子的物質(zhì)的量之比，寫(xiě)出離子方程式。

（1）根據(jù)蓋斯定律②-①×③計(jì)算可得；氨氣氣燃料電池通燃料的為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合電解質(zhì)溶液書(shū)寫(xiě)負(fù)極電極反應(yīng)式為2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O；

答案：ΔH2 - 3ΔH1 2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O

（2）①v=△c/△t=（2.0mol/L-1.7mol/L）/5min=0.06mol/（Lmin）；

答案：0.06mol/（Lmin）

②A.反應(yīng)平衡前，NO2的濃度在變化，顏色在變化，當(dāng)化學(xué)達(dá)到平衡，顏色就不再變化了，故A正確；

B.由于反應(yīng)物均為氣體，且反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，且容器為恒容的氣體，故氣體密度一直不變，無(wú)法判斷反應(yīng)是否平衡，故B錯(cuò)誤；

C.由于此反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均為氣體，故氣體總質(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，故平衡之前的平均相對(duì)分子質(zhì)量在增大，當(dāng)不變時(shí)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，故C正確；

答案：AC

③20min時(shí)，保持溫度不變，繼續(xù)向該容器中加入l.0mol NO2和l.0molCO，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以的轉(zhuǎn)化率變大；

答案：增大

④列出三行式：

4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)

c（初） 2.0 2.0 0 0

△c 1.0 0.5 0.25 1.0

C（平衡）1.0 1.5 0.25 1.0

K==或0.11

答案：0.11或

（3）亞氯酸鈉具有氧化性，則溶液脫硝過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)生成硝酸根離子、亞硝酸根離子、氯離子和水，根據(jù)表格可知生成的離子的物質(zhì)的量之比，故總反應(yīng)的離子方程式為12NO + 7ClO2- + 12OH- = 8NO3- + 4NO2- + 7Cl- + 6H2O

答案：12NO + 7ClO2- + 12OH- = 8NO3- + 4NO2- + 7Cl- + 6H2O