Question

新的《環境空氣質量標準》將于2016年1月1日在我國全面實施。據此，環境空氣質量指數(AQI)日報和實時報告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指標，為公眾提供健康指引，引導當地居民合理安排出行和生活。

(1)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體，用化學方程式解釋產生NO的原因________________________________________

(2)汽車排氣管內安裝的催化轉化器，可使汽車尾氣中的主要污染物轉化為無毒的大氣循環物質。已知：

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

則反應2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；該反應的ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。

(3)將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1 L的密閉容器中，在不同條件下反應過程中部分物質的濃度變化狀況如圖所示。

 

①計算產物N2在6～9 min時的平均反應速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1；

②第12 min時改變的反應條件為________(填“升溫”或“降溫”)；

③計算反應在第24 min時的平衡常數K＝________。若保持溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0.060 mol，平衡將________移動(填“正向”“逆向”或“不”)。

(4)環境監測中還可用沉淀法測定空氣中含有較高濃度SO2的含量，經查得一些物質在20 ℃的數據如下表：

溶解度(S)/g	溶度積(Ksp)
Ca(OH)2	Ba(OH)2	CaSO3	BaSO3
0.160	3.89	6.76×10－3	5.48×10－9

 

①吸收SO2最合適的試劑是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液；

②在20 ℃時，向CaSO3懸濁液中滴加適量的BaCl2溶液，當CaSO3向BaSO3的轉化達到平衡時，溶液中的 ＝____________(寫出表達式即可)。

 

Answer 1

(1)N2＋O22NO(2)－746.5　<(3)①3.3×10－3②升溫③0.019　逆向(4)①Ba(OH)2

② 或

【解析】(1)空氣中的氮氣和氧氣在汽車發動機內電火花引燃下，發生反應生成NO。(2)將已知的三個熱化學方程式依次編號為①、②、③，根據蓋斯定律③×2－②－①，即可求出目標熱化學方程式的ΔH。該熱化學方程式表示的反應是氣體體積減小的反應，熵變小于0。(3)①v(N2)＝0.01/3 ＝3.3×10－3 mol·L－1·min－1。②由圖中看出第12 min反應向逆反應方向移動，為升高溫度所致。③第24 min時CO2的濃度為0.02 mol·L－1，故平衡常數K＝0.019。由平衡常數的表達式看出，若CO、N2同時增加0.06 mol，濃度商會大于平衡常數，平衡逆向移動。(4)①由表中數據看出Ba(OH)2溶解度大，相同體積的吸收液，其吸收SO2的量多，且BaSO3溶解度更小，便于SO32—較完全沉淀析出，減小實驗誤差。②溶液中存在平衡CaSO3＋Ba2＋BaSO3＋Ca2＋，溶液中的陰離子為SO32—，故＝＝