Question

【題目】氮和硫及其化合物的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題．
（1）已知反應I：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），△H=﹣196.6KJmol﹣1反應II：2NO（g）+O2（g）2NO2（g），△H=﹣113.0KJmol﹣1
則SO2（g）與NO2（g）反應生成SO3（g）和NO（g）的熱反應方程式為 ．
（2）①若在絕熱恒容密閉容器中通入一定量的SO2和O2 ， 一定條件下發生反應I，一段時間內，正反應速率隨時間變化曲線如圖所示，則在a點時，反應（填“達到”或“未達到”）平衡狀態；t1～t3時間內，v正先增大后減小的主要原因是 ． ②若在兩個相同絕熱恒容密閉容器中分別加入A：2molSO2（g）和1molO2（g）；B：2molSO3（g），其它條件相同，發生反應I，達到平衡時，則該反應的平衡常數：AB（填“＞”、“=”、“＜”）．

（3）已知常溫下，H2S的電離常數：K1=1.3×10﹣7 ， K2=7.1×10﹣15 ， Ksp（H2S）=4×10﹣53 ， Ksp（Ag2S）=6.3×10﹣50 ， Ksp（HgS）=1.6×10﹣52 ， 則0.1mol/L H2S溶液的pH約為（取近似整數值）；向濃度均為0.001moll﹣1的AgNO3和Hg（NO3）2混合溶液中通入H2S氣體，開始生成沉淀的c（S2﹣）為 ．
（4）NH3催化還原氮氧物技術（SCR）是目前應用廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術．現有NO、NO2的混合氣6L，可用同溫同壓下7L的NH3恰好使其完全轉化為N2 ， 則原混合氣體中NO和NO2的物質的量之比為 ．

Answer 1

【答案】
（1）SO2（g）+NO2（g）?NO（g）+SO3（g）△H=﹣41.8KJ/mol
（2）未達到；t1～t2時間內，v正增大的主要原因是反應放熱導致容器內溫度升高；t2～t3時間內，v正減小的主要原因是反應物濃度減小；＜
（3）4；1.6×10﹣49mol/L
（4）1：3
【解析】解：（1）已知：2SO2（g）+O2 （g）2SO3 （g）△H=﹣196.6kJmol﹣1 ① 2NO（g）+O2 （g）2NO2 （g）△H=﹣113.0kJmol﹣1②
將 ﹣ 可得：SO2（g）+NO2（g）NO（g）+SO3 （g）△H= ﹣ =﹣41.8KJ/mol，所以答案是：SO2（g）+NO2（g）NO（g）+SO3 （g）△H=﹣41.8KJ/mol，（2）①化學平衡狀態的標志是各物質的濃度不再改變，其實質是正反應速率等于逆反應速率，a點對應的正反應速率顯然還在改變，故一定未達平衡，只要開始反應，反應物濃度就要降低，反應速率應該降低，但此時正反應卻是升高的，這說明此時溫度的影響是主要的，由于容器是絕熱的，因此只能是放熱反應，從而導致容器內溫度升高反應速率加快；所以答案是：未達到；t1～t2時間內，v正增大的主要原因是反應放熱導致容器內溫度升高；t2～t3時間內，v正減小的主要原因是反應物濃度減小；
②加入A：2molSO2（g）和1molO2（g）；B：2molSO3（g），兩種情況的投料是等效的，根據①的分析，反應是放熱的，絕熱容器中，則體系溫度升高，A：2molSO2（g）和1molO2（g）此時K減小，B：2molSO3（g），升高溫度，則K增加，所以A＜B，所以答案是：＜；（3）已知常溫下，H2S的電離常數：K1=1.3×10﹣7 ， 根據K= ，設0．lmol/LH2S溶液的氫離子濃度是x，則 =1.3×10﹣7 ， 解得x≈10﹣4mol/L，故pH=﹣lgc（H+）=﹣lg10﹣4=4；當Qc=Ksp時開始沉淀，因為Ksp（HgS）=[Hg2+][S2﹣]=[S2﹣]×1×10﹣3=1.6×10﹣52 ， 所以c（S2﹣）=1.6×10﹣49mol/L，Ksp（Ag2S）=[Ag+]2[S2﹣]=[S2﹣]×（1×10﹣3）2=6.3×10﹣50 ， 所以c（S2﹣）=6.3×10﹣44mol/L，因為1.6×10﹣49mol/L＜6.3×10﹣44mol/L，故沉淀時c（S2﹣）=1.6×10﹣49mol/L，所以答案是：4；1.6×10﹣49mol/L；所以Ksp=c（Mn2+）c（S2﹣）=7×10﹣12molL﹣1×0.020mol．L﹣1=2.8×10﹣13 ， 所以答案是：4；2.8×10﹣13；（4）設出NO的體積為XL，NO2的體積為YL，根據混合氣體的體積為6L，則有X+Y=6 ①氨氣反應時，NO和NO2得電子，而氨氣失電子，根據得失電子數守恒可有：2X+4Y=7×3 ②將兩式聯立即可解得X=1.5，Y=4.5，則有X：Y=1：3，所以答案是：1：3．