Question

【題目】減少氮氧化物和硫氧化物在大氣 中的共放是環境保護的重要內容之一。

(1).已知:N2(g)+O2(g)=2NO (g) △H=+180.5kJ/mol

C(s )+ O2(g)=CO2(g) △H =-393.5kJ/mo1

2C(s)+ O2(g) =2CO(g) △H=-221kJ/mol

若某反應平衡常數表達式為: k=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(NO)·c2(CO)]，請寫出此反應的熱化學方式________________________。

(2)N2O4在一定條件下可發生分解: 2 N2O5(g)4NO2(g) +O2 (g)。某溫度下測得恒容密閉容器中N2O4濃度隨時間的變化如下表：

t /min	0.00	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00
c(N0)/(mol/L)	1.00	0.71	0.50	0.35	0.25	0.17

①反應開始時體系壓強為P0第3.00min時體系壓強為P1，則P1:P0 =__________2.00min~5.00min 內，O2的平均反應速率為________________。

②一定溫度下，在恒容密閉容器充入一定量N2O5進行該反應，能判斷反應已達到化學平衡狀態的是________。

a.容器中壓強不再變化 b.NO2和O2 的體積比保持不變

c.2V正( NO2)=v逆(N2O5) d.氣體的平均相對分子質量為43.2.且保持不變

(3)活性炭還原NO2的反應為: 2NO2(g)+2C (s)N2(g)+2CO2(g)，在恒溫條件下，1mo1NO2和足量活性炭發生該反應，測得平衡時NO2和CO2的物質量濃度與平衡總壓的關系如圖所示：①A、B、C 三點中NO2的轉化率最高約是_____點(填“A”、“B”或“C”)。

②計算C點時該反應的壓強平衡常數Kp=_________MPa (K用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數)。

(4)直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環境。可月NaOH吸收，所得含硫各微粒(H2SO3 、HSO3-利SO32- )存在于反應后的溶被中，它們的物質量分數X(i)與溶液pH的關系如圖所示。

若是與0.lmol/LNaOH 反應后的溶液，現得溶液為pH=8時，溶液中各離子濃度由大到小的順序是____________________。

(5)實驗狽得NH4HSO3溶液中，，則溶液的pH為_____；向該溶液中加氨水使溶液呈中性時，=______________。(已知: H2SO3的Ka1=1.5×10-2，Ka2=1.0×10-7)。

Answer 1

【答案】 2NO(g)+ 2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol 1.975:1 0.055mol/(L·min) a A 4 c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-) >c(H+) 5 3

【解析】(1).反應物及化學計量數為：2NO，2CO生成物及化學計量數為：N2，2CO2；反應熱化學方程式為：2NO(g)+ 2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H =2△H2-△H3-△H1=-746.5kJ/mol；

(2). ①設容器體積為1L，則初始N2O4的量為1mol，3min后N2O4為0.35mol，生成NO21.3mol，O2為0.325mol，則P1:P0=n1：n0=1.975:1；2min時c(O2)=0.25 mol/L, 5min時c(O2)=0.415 mol/L,所以v（O2）=0.0.165/3 mol/(L·min)=0.055 mol/(L·min)；②a.由于方程兩端氣體體積不同，所以當容器中壓強不再發生變化時，反應達到平衡，a正確；b.兩者體積比為定值，b錯誤；c.應該為：V正(NO2)=2v逆(N2O5) ，c錯誤；d. 氣體的平均相對分子質量保持不變，反應平衡，但平均相對分子質量不一定為43.2，d錯誤。故選擇a。

(3). ①容器內壓強變大，有利于逆反應進行，所以壓強最小的A點NO2的轉化率最高；②設反應平衡時NO2消耗xmol，則此時容器中氣體的物質的量為NO2(1-xmol)，N2(x/2mol)，CO2(xmol),由C點c(NO2)= c(CO2)得x=1/2，所以Kp=20*0.25/1.25 MPa =4 MPa；

(4). pH=8時，根據圖示得到溶液為煙硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的混合物，c(SO32-)>c(HSO3-)，所以各離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-) >c(H+)；

(5).，，Ka1·Ka2=15·c2(H+)=1.5×10-9,得出c(H+)=1.0×10-5mol/L，則pH=5；根據電荷守恒得c(NH4+)+ c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，由溶液pH=7得c(H+)= c(OH-)，則c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，由得。