Question

【題目】NO、NO2 和CO均為大氣污染物，對其治理備受關注。請回答下列問題：

I．堿液吸收法

（1）NaOH溶液可將NO和NO2的混合氣體轉化為NaNO2，該反應的離子方程式為_________________________________________。

（2）25℃時，HNO2的電離常數(shù)Ka=4.6×10-4。常溫下，向NaNO2溶液中滴加鹽酸至溶液的pH=3時，溶液中=_________（保留兩位有效數(shù)字）

Ⅱ.已知綜合治理NO和CO的原理為

i. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) △H=-746.5kJmol-1

ii. C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g) △H= +172.5 kJmol-1

（3）高溫下，1mol C(s)與CO2 完全反應生成CO的熱化學方程式為________________________。

（4）一定條件下，某密閉容器中發(fā)生反應i和反應ii。達到平衡后，其他條件不變，升高溫度，CO的體積分數(shù)_______（填“增大”“ 減小”或“無影響”）。

（5）一定條件下，恒容密閉容器中發(fā)生反應i。若起始充入的=y，NO的平衡轉化率(a)與y和溫度（T）的關系如圖所示。

①y1_____y2（填“>”“<”或“=”）

②M點和N點對應的該反應速率：M_________N（填“>”“<”或“=”）

（6）t℃時，向容積為10L的恒壓密閉容器中加入1mol C(s)和2molNO(g)，發(fā)生反應ii。5min達到平衡時，測得0～5min內(nèi)，用CO2表示的該反應速率v(CO2)=0.016 molL-1·min-1；N2的體積分數(shù)為a。則：

①t℃時，該反應的平衡常數(shù)K=_____________。

②若保持條件不變，起始向該容器中按下列配比加入物質(zhì)，達到平衡時，N2的體積分數(shù)仍為a的是____________________（填選項字母）

A.0.5molC和2mol NO B.2mol N2和2mol CO2

C.1 mol C、1 mol N2和1mol CO2 D.1 mol C、1 mol NO和1mol N2

Answer 1

【答案】 NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O 2.2 C（s）+CO2（g）2CO（g） △H=+919.0kJ·mol-1 增大 ＞ ＞ 4 BC

【解析】I．(1)NaOH溶液可將NO和NO2的混合氣體轉化為NaNO2，該反應的離子方程式為NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，故答案為：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O；

(2)25℃時，HNO2的電離常數(shù)Ka=4.6×10-4。常溫下，向NaNO2溶液中滴加鹽酸至溶液的pH=3時，溶液中== ==2.2，故答案為：2.2；

Ⅱ.(3)i. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) △H=-746.5kJmol-1

ii. C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g) △H= +172.5 kJmol-1

根據(jù)蓋斯定律，將ii-i得：C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=(+172.5 kJmol-1)-(-746.5kJmol-1)=+919.0KJ·mol-1，故答案為：C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+919.0KJ·mol-1；

(4)一定條件下，某密閉容器中發(fā)生反應i和反應ii。達到平衡后，其他條件不變，升高溫度，反應i逆向移動，CO的體積分數(shù)增大，故答案為：增大；

(5)①根據(jù)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g)，相同溫度條件下，=y，增大y，表示增大CO的含量，NO的轉化率越大，平衡時NO的體積分數(shù)越小，根據(jù)圖像，y1＞y2，故答案為：＞；

②M點和N點表示y不變時，升高溫度，反應速率加快，對應的該反應速率：M＞N，故答案為：＞；

(6)t℃時，向容積為10L的恒壓密閉容器中加入1mol C(s)和2molNO(g)，發(fā)生反應ii。5min達到平衡時，測得0～5min內(nèi)，用CO2表示的該反應速率v(CO2)=0.016 molL-1·min-1；N2的體積分數(shù)為a。則：

①t℃時，用CO2表示的該反應速率v(CO2)=0.016 molL-1·min-1；則c(CO2)= 0.016 molL-1·min-1×5min=0.08 mol/L，根據(jù)C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g)，c(N2)= 0.08 mol/L，c(NO)=0.2 mol/L -0.16 mol/L=0.04 mol/L，該反應的平衡常數(shù)K= = =4，故答案為：4；

②反應C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g)屬于氣體的物質(zhì)的量不變的反應，若保持條件不變，起始向該容器中按下列配比加入物質(zhì)，達到平衡時，N2的體積分數(shù)仍為a，則按化學計量數(shù)轉化到一邊，滿足對應物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同，為等效平衡。A. 由于碳是固體，平衡使反應的碳為0.8mol，則0.5molC不能滿足平衡需要的量，故A錯誤； B. 2mol N2和2mol CO2與1mol C(s)和2molNO(g)等效，故B正確；C.碳為固體，1 mol N2和1mol CO2與2mol N2和2mol CO2的物質(zhì)的量之比相等，與原平衡等效，故C正確；D. 1 mol C、1 mol NO和1mol N2相當于1.5mol N2和0.5mol CO2，物質(zhì)的量之比不等于1:1，與原平衡不等效，故D錯誤；故選BC。