Question

【題目】“綠水青山就是金山銀山”，研究NO2、NO、CO、S02等大氣污染物和水污染物的處理對建設美麗中國具有重要意義。

(1)已知： ①NO2+COCO2+NO該反應的平衡常數為K1(下同)，每1mol下列物質分解為氣態基態原子吸收的能量分別為

NO2	CO	CO2	NO
812kJ	1076kJ	1490kJ	632kJ

②N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+179.5kJ/mol K2

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol K3

寫出NO與CO反應生成無污染氣體的熱化學方程式____________________________________，該熱化學方程式的平衡常數K=_________(用K1、K2、K3表示)。

(2)在體積可變的恒壓(p總)密閉容器中充入1molCO2 與足量的碳，讓其發生反應： C(s)+ CO2(g)2CO(g) △H>0。平衡時，體系中氣體體積分數與溫度的關系如下圖所示。

①T℃時，在容器中若充入稀有氣體，v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=")，平衡______移動(填“正向”“逆向”或“不”。下同)；若充入等體積的CO2 和CO，平衡________移動。

②CO體積分數為40%時，CO2 的轉化率為_______。

③已知：氣體分壓(p分)=氣體總壓×體積分數。用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡Kp常數的表達式為__________；925℃時，Kp=______(用含p總的代數式表示)。

(3)直接排放含SO2 的煙氣會形成酸雨，危害環境。可用NaOH吸收，所得含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于反應后的溶液中，它們的物質的量分數X(i)與溶液pH的關系如圖所示。

①若是0.1mol/LNaOH 反應后的溶液，測得溶液的pH=8時，溶液中各離子濃度由大到小的順序是______________。

②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定濃度的CaCl2 溶液，溶液中出現渾濁，pH降為2，用化學平衡移動原理解釋溶液pH降低的原因_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 2NO(g) +2CO(g)N2(g) +2CO2(g) △H=-759.8 kJ/mol > 正向 不 25% 23.04p總 c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+) 因為亞硫酸氫根離子存在電離平衡HSO3-H++SO32-，加入氯化鈣后，Ca2++SO32-=CaSO3↓，使平衡正向移動，氫離子濃度增大，pH減小

【解析】（1）由已知，反應①的△H=(812+1076-1490-632)kJ/mol=-234kJ/mol，根據蓋斯定律，①×2+③-②得：2NO2(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H=[-234×2+(-112.3)-179.5]kJ/mol=-759.8kJ/mol；當總反應式相加時平衡常數相乘，相減時平衡常數相除，成倍時平衡常數為冪，所以平衡常數K=。

（2）①該反應正向為氣體分子數減小反應，恒溫恒壓時充入稀有氣體，對該反應來說相當于減壓，v(正)>v(逆)，平衡正向移動。

②設CO2的轉化率為α，由已知列三段式得：

×100%=40%，解得α=25%。

③用平衡濃度表示該反應化學平衡常數表達式為K=，所以若用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡常數的表達式為Kp=；由圖可得，925℃時CO體積分數為96%，分壓為96%×p總，CO2體積分數為4%，分壓為4%×p總，所以Kp===23.04p總。

（3）①由圖可得，pH=8時溶液中溶質主要為Na2SO3和NaHSO3，c(SO32-)>c(HSO3-)，溶液中的主要離子為：Na+、SO32-、HSO3-，次要離子為OH-、H+，所以各離子濃度由大到小的順序是：c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)。②NaHSO3溶液中HSO3-存在電離平衡HSO3-H++SO32-，加入氯化鈣后，Ca2++SO32-=CaSO3↓，使電離平衡正向移動，氫離子濃度增大，所以pH降低。