Question

（15分）為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質量。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）在汽車排氣管內安裝催化轉化器，可將汽車尾氣中主要污染物轉化為無毒的大氣循環物質。
已知：①  N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5kJ·mol^－1
②C和CO的燃燒熱（△H）分別為－393.5kJ·mol^－1和－283kJ·mol^－1
則2NO(g＋2CO(g)＝N₂(g)＋2CO₂(g))   △H＝          kJ·mol^－1
（2）將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個容積為1L的密閉容器中，反應過程中物質濃度變化如圖所示。

①CO在0-9min內的平均反應速率v(CO)=________mol(保留兩位有效數字）；第12 min時改變的反應條件可能為________。

A．升高溫度

B．加入NO

C．加催化劑

D．降低溫度

②該反應在第24 min時達到平衡狀態，CO₂的體積分數為________（保留三位有效數字），化學平衡常數K=________（保留兩位有效數字）。
（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式表示）。
（4）通過人工光合作用能將水與燃煤產生的CO₂轉化成HCOOH和O₂。已知常溫下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10，則HCOOH的電離常數=_________。

Answer 1

（1）-746.5（3分）
（2）①4.4×10^-3（2分）    D（1分） ②22.2%（2分）3.4（2分）
（3）2c(SO)+c(HSO)（2分）
（4）1.0×10^-7（3分）

解析試題分析：
（1）①  N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5kJ·mol^－1
     ②  2C(s) ＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H＝－787kJ·mol^－1
③ 2CO(g) ＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H＝－566kJ·mol^－1
③－①得：
2NO(g＋2CO(g)＝N₂(g)＋2CO₂(g))   △H＝－746.5kJ·mol^－1
（2）   ①在前九秒鐘濃度減少了0.04mol/L，所以v(CO)=4.4×10^-3；該反應的正向是放熱反應，A升高溫度向吸熱的方向移動，一氧化碳和一氧化氮的濃度應該升高，錯誤；B加入一氧化氮時，一氧化氮的濃度應該是先升高再降低，圖中不符，錯誤；C加入催化劑，不會影響化學平衡，也就是說一氧化碳和一氧化氮的濃度不會發生變化。錯誤；D降低溫度，平衡正向移動，符合圖中的曲線變化，正確。    
②        2NO(g  ＋   2CO(g)  ＝   N₂(g)  ＋   2CO₂(g)
起始：0.2mol         0.1mol         0           0
變化：2x mol         2x mol         x mol        2x mol
平衡：（0.2－2 x）   （0.1－2 x）    x mol         2x mol
由題意得：（0.2－2 x）=0.14  所以x="0.03" mol
該反應在第24 min時達到平衡狀態，CO₂的體積分數為： 
化學平衡常數為：

（3）Na₂SO₃和NaHSO₃混合溶液中遵循電荷守恒：
c(Na^＋)＋c(H^＋)＝2c(SO₄^2－)＋c(HSO₄^－)＋c(OH^－)，又因為是中性溶液，有：c(H^＋)＝c(OH^－)
所以：c(Na^＋) ＝2c(SO)＋c(HSO)（2分）
HCOO^－     ＋H₂O  HCOOH   ＋    OH^－ 
起始：0.1mol/L                     0               0
變化：0.0001mol/L               0.0001mol/L       0.0001mol/L
平衡：(0.1－0.0001)mol/L         0.0001mol/L       0.0001mol/L
所以該反應的水解平衡常數：Kh＝1.0×10^－7〔 (0.1－0.0001)mol/L近似等于0.1mol/L〕
又根椐，所以
考點：考查化學平衡的有關知識。