Question

【題目】氮及其化合物在生產生活中有廣泛應用．
（1）已知：CO可將部分氮的氧化物還原為N2 ． 反應Ⅰ：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1
反應Ⅱ：4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）△H=﹣1200kJmol﹣1
寫出CO將NO2還原為NO的熱化學方程式 ．
（2）在密閉容器中充入5mol CO和4mol NO，發生上述反應I，圖1為平衡時NO的體積分數與溫度、壓強的關系．
回答下列問題：
①溫度：T1T2（填“＜”或“＞”）．
②某溫度下，在體積為2L的密閉容器中，反應進行10分鐘放出熱量373kJ，用CO的濃度變化表示的平均反應速率v（CO）= ．
③某溫度下，反應達到平衡狀態D點時，容器體積為2L，此時的平衡常數K=（結果精確到0.01）；若在D點對反應容器升溫的同時擴大體積使體系壓強減小，重新達到的平衡狀態可能是圖中A～G點中的點
（3）某溫度時，亞硝酸銀AgNO2的 Ksp=9.0×10﹣4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10﹣5 ， 當向含NO2﹣、SO42﹣混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42﹣恰好完全沉淀（即SO42﹣濃度等于1.0×10﹣5 molL﹣1）時，c（NO2﹣）= ．
（4）如圖2，在酸性條件下，電解水中CN﹣可轉化為CO2和N2 ， 請寫出陽極的電極反應式 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO（g）+NO2（g）?CO2（g）+NO（g）△H=﹣227 kJ?mol﹣1
（2）＞；0.05 mol?L﹣1?min﹣1；0.22 L?mol﹣1；A
（3）4.5×10﹣4 mol?L﹣1
（4）2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+
【解析】解：（1）已知：反應Ⅰ：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1反應Ⅱ：4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）△H=﹣1200kJmol﹣1
根據蓋斯定律， （Ⅱ﹣Ⅰ）得到CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g），）△H= （﹣1200kJmol﹣1+746kJmol﹣1）=﹣227 kJmol﹣1；
所以答案是：CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g）△H=﹣227 kJmol﹣1；（2）①根據反應2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1 ， 升高溫度，平衡逆向移動，所以NO的體積分數會增大，即T1＞T2 ， 所以答案是：＞；
②在體積為2L的密閉容器中，反應進行10分鐘放出熱量373kJ，根據反應：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1 ， 消耗CO的物質的量是 =1moL，v（CO）= = =0.05 molL﹣1min﹣1；所以答案是：0.05 molL﹣1min﹣1；
③某溫度下，反應達到平衡狀態D點時，NO的體積分數是25%，設CO的變化濃度是x，

	2CO（g）+	2NO（g）	N2（g）+2	2CO2（g）
初始濃度：	2.5	2	0	0
變化濃度：	X	x	0.5x	x
平衡濃度：	2.5-x	2-x	0.5x	X

NO的體積分數是25%，即 ×100%=25%，解得x=1，此時K= =0.22 Lmol﹣1；若在D點對反應容器升溫的同時擴大體積使體系壓強減小，則平衡會逆向移動，NO的體積分數增加，重新達到的平衡狀態可能是圖中A點，所以答案是：0.22 Lmol﹣1；A；（3）當向含NO2﹣、SO42﹣混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42﹣恰好完全沉淀，根據Ag2SO4的Ksp=4.0×10﹣5 ， 此時銀離子濃度= =2.0，c（NO2﹣）= =4.5×10﹣4 molL﹣1；所以答案是：4.5×10﹣4 molL﹣1；（4）在酸性條件下，電解水中CN﹣可轉化為CO2和N2 ， 陽極上發生失電子的氧化反應，其電極反應式為：2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+ ， 所以答案是：2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+ ．
【考點精析】掌握化學平衡狀態本質及特征和化學平衡的計算是解答本題的根本，需要知道化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．