Question

（14分）氮的化合物是中學(xué)化學(xué)的重要物質(zhì)，與人類生活密切相關(guān)。

（1）金屬與不同密度的硝酸溶液反應(yīng)所得的還原產(chǎn)物比較復(fù)雜，如圖所示：

請(qǐng)寫(xiě)出鐵與密度為1.35 g.m的硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________.

（2）亞硝酸鈉是一種致癌物質(zhì)，它在中性或堿性條件下是穩(wěn)定的，酸化后能氧化碘化鉀生成棕色溶液和NO，則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)___。

（3）如圖甲為NO2和C0反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程的能量變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________________________________________.

（4）已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g) △H<0�，F(xiàn)將一定量的NO2和N2O4混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)物的濃度隨時(shí)問(wèn)變化關(guān)系如圖乙所示。

①前10 min內(nèi)用NO2表示的平均反應(yīng)速率v（NO2）= ；上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。

②反應(yīng)進(jìn)行至25 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是________________________.

③若要使上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K增大，采取的措施是_________________。

A．加入催化劑B．縮小容器體積C．降低溫度 D．再加入一定量的NO2

 

Answer 1

（14分）

（1）4Fe+18HNO3=4 Fe(NO3)3+3NO2↑+3NO↑+9H2O；（2分）

（2）1:1（2分）

（3）NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H＝－234kJ/mol（2分）

（4）①0.04 mol·L-1·min-1；（2分）0.9375；（2分）②增大容器體積；（2分）③C（2分）

【解析】

試題分析：（1）由圖可知Fe與密度為1.35 g·mL-1的硝酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是NO2、NO，且二者的物質(zhì)的量相等，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+18HNO3=4 Fe(NO3)3+3NO2↑+3NO↑+9H2O；

（2）亞硝酸鈉酸化后能氧化碘，其中亞硝酸鈉作氧化劑，碘化鉀作還原劑，2NO2-～2NO,得2個(gè)電子，2I-～I(xiàn)2，失去2個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒規(guī)律，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1；

（3）由圖甲判斷NO2和C0反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程為放熱反應(yīng)，△H＝E1-E2=－234kJ/mol，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H＝－234kJ/mol；

（4）①根據(jù)乙圖可知，濃度增大的曲線表示NO2，前10 min內(nèi)NO2的濃度由0.4mol·L-1增大到0.8 mol·L-1，濃度的改變量是0.4 mol·L-1，所以前10 min內(nèi)用NO2表示的平均反應(yīng)速率

v（NO2）=0.4 mol·L-1/10min=0.04 mol·L-1·min-1；平衡時(shí)NO2和N2O4的濃度分別為0.8mol/L、0.6mol/L，所以K=0.6mol/L/0.82mol/L=0.9375;

②由圖分析，NO2和N2O4的濃度都瞬間減小，若是溫度的改變則其中一種物質(zhì)的濃度肯定比原平衡時(shí)的濃度大，與圖不符；若減小體積，則2種物質(zhì)的濃度都要增大，所以只能是增大容器的體積，2種物質(zhì)的濃度都減��；此題中不能答減小壓強(qiáng)，因?yàn)閴簭?qiáng)的改變有多種途徑，對(duì)物質(zhì)濃度的影響也不一樣；

③K是溫度常數(shù)，只隨溫度變化，K=c（N2O4）/c2(NO2),所以要使K增大則需減小NO2的濃度增大N2O4的濃度，平衡正向移動(dòng)，所以采取的措施只能是降低溫度，答案選C。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)的理論及應(yīng)用，熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡理論的應(yīng)用