Question

【題目】(M分)研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化對(duì)于環(huán)境的改善有重大意義。氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下：NONO2N2

已知：NO(g)+O3(g)==NO2(g)+O2(g) △H＝-200.9kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g)==2NO2(g) △H＝-2116.2kJ·mol-1

(1)則反應(yīng)I的熱化學(xué)方程式為_________________。

(2)有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去:2CO(g)==2C(s)+O2(g) △H >0，你認(rèn)為該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)并說(shuō)明理由：_____________________。

(3)一定條件下，CO可與粉末狀的氫氧化鈉作用生成甲酸鈉。己知常溫時(shí)，甲酸的電離平衡常數(shù)Ka= l.70×10-4。向20 mL 0.1 mol/L的甲酸鈉溶液中滴加10mL 0.1 mol/L的鹽酸，混合液呈_____(填“酸”或“堿”）性，溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)?/span>_____________。

(4)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2 L恒容密閉容器中加入0.1000 mol NO和2.030 mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表：

	固體活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol
200℃	2.000	0.040 0	0.030 0	0.030 0
335℃	2.005	0.050 0	0.025 0	0.025 0

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為_________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

②200℃時(shí)，平衡后向恒容容器中再充入0.100 0 mol NO，再次平衡后，NO的百分含量將__________(填“增大”“減小”或“不變”)。

③計(jì)算反應(yīng)體系在335℃時(shí)的平衡常數(shù)_______________。

(5)CO2的處理方法有多種，將少量CO2氣體通入石灰乳中充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得溶液中c(OH-)=c mol/L，則c(CO32-)=_____ mol·L-1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。(已知Kap(CaCO3)=a，Kap[Ca(OH)2]=b)

Answer 1

【答案】 3NO(g)+O2(g)==3NO2(g) △H=-317.1 kJ/mol 否,該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，根據(jù)△S. △G>0，反應(yīng)不能自發(fā)逬行(2分，同時(shí)有判斷和理由才給分) 酸 c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) 放熱 不變 0.25

【解析】(1)反應(yīng)ⅠNO(g)和O3(g)根據(jù)蓋斯定律，①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ/mol，②2NO(g)+O2(g)═2NO(g)△H=-116.2kJ/mol，得目標(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于①+②，所以I的熱化學(xué)方程式為3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=-317.1kJmol-1；
(2)根據(jù)△G=△H-T△S判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，如果△G＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，△G＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，根據(jù)G=△H-T△S，G＞0，不能實(shí)現(xiàn)；
(3)向20mL0.1mol/L的甲酸鈉溶液中滴加10ml0.1mol/L的鹽酸，得到等物質(zhì)的量濃度的甲酸、甲酸鈉和氯化鈉的混合液，以甲酸的電離為主，溶液呈酸性，溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)?/span>c(Na+)＞c(HCOO-)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)；
(4)①溫度升高平衡逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
②由200℃時(shí)，各物質(zhì)的量關(guān)系可知，反應(yīng)方程式為：2NOA+B，兩邊氣體的計(jì)量數(shù)相等，而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，所以NO的百分含量將不變；
③平衡常數(shù)等于平衡時(shí)生成物的濃度冪之積比上反應(yīng)的濃度冪之積，所以K==0.25。

(5)將少量CO2氣體通入石灰乳中充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后發(fā)生的反應(yīng)為：Ca2++CO32-CaCO3+2OH-，平衡常數(shù)K=，達(dá)到平衡后，測(cè)得溶液c(OH-)=cmolL-1，則c(CO32-)=mol/L。