Question

3．汽車尾氣脫硝脫碳主要原理為：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化劑}{?}$N₂（g）+2CO₂（g）+Q（Q＞0）．
一定條件下密閉容器中，用傳感器測得該反應(yīng)在不同時間NO和CO濃度如表：

時間/s	0	1	2	3	4
c（NO）/mol•L-1	9.50×10-3	4.50×10-3	2.50×10-3	1.50×10-3	1.50×10-3
c（CO）/mol•L-1	9.00×10-3	4.00×10-3	2.00×10-3	1.00×10-3	1.00×10-3

完成下列填空：
（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K=$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）{c}^{2}（NO）}$．
（2）前2s內(nèi)的氮氣的平均反應(yīng)速率是：v（N₂）=1.75×10^-3mol/（L•s）；
達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為89%．
（3）業(yè)上常采用“低溫臭氧氧化脫硫脫硝”技術(shù)來同時吸收SO₂和氮的氧化物氣體（NO_x），以獲得（NH₄）₂SO₄的稀溶液．在此溶液中，水的電離程度是受到了促進（填“促進”、“抑制”或“沒有影響”）；
若往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量稀鹽酸，則$\frac{{c（N{H_4}^+）}}{{c（S{O_4}^{2-}）}}$值將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）如果向BaCl₂溶液中通入足量SO₂氣體，沒有沉淀生成，繼續(xù)滴加一定量的氨水后，則會生成白色沉淀．用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象．飽和SO₂溶液中電離產(chǎn)生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀，而加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產(chǎn)生．
（5）向另一種可溶性鋇鹽溶液中通入少量SO₂氣體，會立即看到白色沉淀，該沉淀的化學(xué)式為BaSO₄；原可溶性鋇鹽可能是Ba（NO₃）₂．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（2）先計算v（NO），再根據(jù)反應(yīng)速率與計量數(shù)關(guān)系計算v（N₂）；CO轉(zhuǎn)化率=$\frac{反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量濃度}{一氧化碳起始濃度}$；
（3）在（NH₄）₂SO₄溶液中存在水解反應(yīng)，2NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量 鹽酸抑制水解，水解平衡向逆方向進行，銨根的水解率減小，所以$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$的值將變大；
（4）根據(jù)飽和SO₂溶液中電離產(chǎn)生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀；加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產(chǎn)生來分析；
（5）向另一種可溶性鋇鹽溶液中通入少量SO₂氣體，會立即看到白色沉淀，說明鹽溶液中含有硝酸根離子在酸性溶液中氧化二氧化硫為硫酸，生成硫酸鋇沉淀．

解答 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，所以K=$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）{c}^{2}（NO）}$，
故答案為：K=$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）{c}^{2}（NO）}$；
（2）v（NO）=$\frac{（9.5-2.5）×1{0}^{-3}mol/L}{2s}$=3.5×10^-3mol/（L•s），再根據(jù)反應(yīng)速率與計量數(shù)關(guān)系得v（N₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=1.75×10^-3mol/（L•s）；
CO轉(zhuǎn)化率=$\frac{9.0×1{0}^{-3}mol/L-1.0×1{0}^{-3}mol/L}{9.0×1{0}^{-3}mol/L}$×100%=89%，
故答案為：1.75×10^-3；89%；
（3）（NH₄）₂SO₄的溶液中銨根離子水解促進水的電離，溶液顯酸性，2NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量 鹽酸，水解平衡向逆方向進行，銨根的水解率減小，$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$將變大，
故答案為：促進；變大；
（4）因為飽和SO₂溶液中電離產(chǎn)生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀，加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產(chǎn)生，
故答案為：飽和SO₂溶液中電離產(chǎn)生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀，而加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產(chǎn)生；
（5）向另一種可溶性鋇鹽溶液中通入少量SO₂氣體，會立即看到白色沉淀，說明鹽溶液中含有硝酸根離子在酸性溶液中形成稀硝酸具有氧化性，稀硝酸氧化二氧化硫為硫酸，生成硫酸鋇沉淀，原可溶性鋇鹽可能是Ba（NO₃）₂，
故答案為：BaSO₄；Ba（NO₃）₂．

點評 本題考查化學(xué)平衡和反應(yīng)速率計算、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)等知識點，為高頻考點，注意鹽類水解的實質(zhì)和把握弱電解質(zhì)的電離，從影響平衡移動的角度分析水的電離程度，題目難度中等．