Question

【題目】為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量，有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。

（1）在汽車(chē)排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器可將汽車(chē)尾氣中主要污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol

②C和CO的燃燒熱(△H)分別為-393.5 kJ/mol和-283 kJ/mol

則2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=_______ kJ/mol。

（2）將 0.20 mol NO 和 0.10 mol CO充入一 個(gè)容 積 為 1L 的密閉容器中，反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)濃度變化如圖所示。

①0～9 min 內(nèi) 的平均反應(yīng)速率v(N2)=____mol/(L ·min) (保留兩位有效數(shù)字)；第12min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為_____ (填字母).

A.升高溫度 B.加入NO C.降低溫度 D.加催化劑

②該反應(yīng)在第24min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，CO的體積分?jǐn)?shù)為____(保留三位有效數(shù)字)，化學(xué)平衡常數(shù)K=_______(保留兩位有效數(shù)字)。

（3）煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c(Na+)=________(用含硫微粒濃度的代數(shù)式表可)。

（4）通過(guò)人工光合作用能將水與燃煤產(chǎn)生的CO2轉(zhuǎn)化成HCOOH和O2。已知常溫下0.1mol/LHCOONa溶液的pH=10，則HCOOH 的電離常數(shù)Ka=_______。

Answer 1

【答案】 -746.5 2.2×10-3 C 14.8% 3.4 2c(SO32-)+c(HSO3-) 1.0×10-7

【解析】(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJmol-1，②C的燃燒熱(△H)為-393.5kJmol-1，熱化學(xué)方程式為C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1，③CO的燃燒熱283kJmol-1 ，熱化學(xué)方程式為CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-283kJmol-1，依據(jù)蓋斯定律計(jì)算③×2-①得到，2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H=-746.5kJ/mol，故答案為：-746.5；

(2)①圖像分析一氧化碳濃度變化=0.10mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，CO在0-9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)= =4.4×10-3 mol/(L·min)，則v(N2)= v(CO)=2.2×10-3 mol/(L·min)，第12min時(shí)，一氧化碳和一氧化氮濃度減小，濃度增大說(shuō)明平衡正向進(jìn)行；A．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，故A不符合；B．加入NO，平衡正向進(jìn)行，一氧化氮濃度大于原平衡，故B不符合；C．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向進(jìn)行，故C符合；D．加催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，故D不符合；故答案為：2.2×10-3；C；

②該反應(yīng)在第24min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡濃度c(N2)=0.03mol/L，c(NO)=0.14mol/L，c(CO)=0.04mol/L，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算

2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)

起始量(mol/L) 0.2 0.1 0 0

變化量(mol/L) 0.06 0.06 0.03 0.06

平衡量(mol/L) 0.14 0.04 0.03 0.06

CO的體積分?jǐn)?shù)=×100%=14.8%，平衡常數(shù)K==3.4，故答案為：14.8%；3.4；

(3)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，依據(jù)溶液中電荷守恒分析，c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，c(H+)=c(OH-)，得到c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，故答案為：2c(SO32-)+c(HSO3-)；

(4)常溫下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH為10，溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2OHCOOH+OH-，故Kh==10-7，則HCOOH的電離常數(shù)Ka===1×10-7，故答案為：1.0×10-7。