Question

【題目】研究碳、氮及其化合物的轉化對于環境的改善有重大意義。

(1) 氧化還原法消除NOx的轉化如下:

已知: NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ/mol

2NO(g)+O2(g)=2NO(g) △H=-116.2kJ/mol

則NO 與O3 只生成NO2 的熱化學方程式為_____________________。

(2) 有人設想將CO按下列反應除去: 2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H>0,請你分析該反應能否自發進行?_____( 填“是”或“否”)，依據是_____________________。

(3)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2L.恒容密閉容器中加入0.1000mo1NO和2.030mol 固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測得平衡體系中各物質的物質的量如下表:

	固體活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol
200℃	2.000	0.0400	0.0300	0.0300
335℃	2.005	0.0500	0.0250	0.0250

①結合上表的數據，寫出NO與活性炭反應的化學方程式______ 該反應的正反應為_______(填”吸熱”或“放熱”)反應。

②200℃時，平衡后向恒容容器中再充入0.1000mo1NO,再次平衡后，NO 的體積分數將____。(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(4) 用亞硫酸鈉溶液吸收二氧化硫得到亞硫酸氫鈉溶液，然后電解該溶液可制得硫酸，電解原理示意圖如圖所示。請寫出開始時陽極的電極反應式______________。

(5)常溫下，Ksp(BaCO3) =2.5×10-9,Ksp(BaSO4) =1.0×10-10，控制條件可實現如下沉淀轉換:

BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq) ，該反應平衡常數K的表達式為:K=_______，欲用1LNa2CO3 溶液將0.01molBaSO4 全部轉化為BaCO3,則Na2CO3 溶液的最初濃度應不低于_________。

Answer 1

【答案】 3NO(g)+O3(g)═3NO2(g) △H=-317.1kJ·mol-1； 否 該反應是焓增、熵減的反應，根據 △G=△H-T·△S， △G>0； 2NO(g)+C（s）CO2(g)+N2(g) 放熱 不變 HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+ c(SO42-)/c(CO32-) 0.26 mol/L

【解析】(1)①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ/mol，②2NO(g)+O2(g)═2NO(g)△H=-116.2kJ/mol，根據蓋斯定律，目標反應的反應熱等于①+②，所以I的熱化學方程式為3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=-317.1kJmol-1，故答案為：3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=-317.1 kJmol-1；

(2)根據△G=△H-T△S判斷反應能否自發進行，如果△G＜0，反應能自發進行，△G＞0，反應不能自發進行，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，該反應是焓增、熵減的反應，根據△G=△H-T△S，△G＞0，不能實現，故答案為：否；該反應是焓增、熵減的反應，根據△G=△H-T△S，△G＞0；

(3)①根據題意，活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO，對于環境的改善有重大意義，因此NO與活性炭反應生成對環境無影響的物質AB，AB應該為二氧化碳和氮氣，反應的化學方程式為2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)，根據表格數據，溫度升高平衡逆向移動，所以正反應是放熱反應，故答案為：2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)；放熱；

②200℃時，平衡后向恒容容器中再充入0.1000mo1NO，根據方程式2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)，相當于增大壓強，平衡不移動，再次平衡后，NO的體積分數不變，故答案為：不變；

(4)用 NaSO3 吸收 SO2 得 NaHSO3 溶液，然后電解該溶液可制的得硫酸，硫的化合價升高，所以陽極上HSO3-失去電子被氧化生成SO42-，陽極反應的電極反應式為： HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+，故答案為：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；

(5)CO32-+BaSO4=BaCO3+SO42-；K====0.04；c(SO42-)=0.01 mol/L，≤0.04，c(CO32-)≥0.25+0.01=0.26mol/L，故答案為：；0.26mol/L。