Question

12．為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)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．在汽車(chē)排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器，可將汽車(chē)尾氣中主要污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)．
（1）CO在0-9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CO）=4.4×10^-3 mol．L^-1．min^-1（保留兩位有效數(shù)字）；
（2）該反應(yīng)在第24min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，CO₂的體積分?jǐn)?shù)為22.2%（保留三位有效數(shù)字），化學(xué)平衡常數(shù)K=3.4（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）通過(guò)人工光合作用能將水與燃煤產(chǎn)生的CO₂轉(zhuǎn)化成HCOOH和O₂，已知常溫下0.1mol．L^-1的HCOONa溶液pH=10，則HCOOH的電離常數(shù)K_a約為1.0×10^-7．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v（CO）=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算CO反應(yīng)速率；
（2）依據(jù)圖象分析判斷，平衡狀態(tài)時(shí)一氧化碳一氧化氮和氮?dú)鉂舛�，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡百分含量和平衡常數(shù)；
（3）計(jì)算水解平衡常數(shù)Kh，再根據(jù)Ka=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{h}}$計(jì)算．

解答 解：（1）v（CO）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.10-0.06}{9}$mol/（L．min）=4.4×10^-3mol/（L．min），
故答案為：4.4×10^-3；
（2）該反應(yīng)在第24min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡濃度c（N₂）=0.03mol/L，c（NO）=0.14mol/L，c（CO）=0.04mol/L，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算
              2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol/L） 0.2      0.1      0        0
變化量（mol/L） 0.06     0.06     0.03     0.06
平衡量（mol/L） 0.14      0.04    0.03     0.06
CO₂的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{0.06}{0.14+0.04+0.03+0.06}$×100%=22.2%
平衡常數(shù)K=$\frac{0.0{6}^{2}×0.03}{0.1{4}^{2}×0.0{4}^{2}}$=3.4
故答案為：22.2%；3.4；
（3）常溫下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH為10，溶液中存在HCOO-水解HCOO^-+H₂O?HCOOH+OH^-，故K_h=$\frac{1{0}^{-4}×1{0}^{-4}}{0.1-1{0}^{-4}}$=10^-7，則HCOOH的電離常數(shù)Ka=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{h}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-7}}$=1×10^-7，故答案為：1.0×10^-7．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、鹽類(lèi)水解平衡計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，難點(diǎn)是鹽類(lèi)水解平衡計(jì)算，注意弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)與弱離子水解平衡常數(shù)關(guān)系，為易錯(cuò)點(diǎn)．