Question

【題目】近年來,我國對霧霾的治理重視有加。研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。

(1)利用鈉堿循環法可脫除煙氣中的SO2。在鈉堿循環法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,發生反應的離子方程式是__________________。

(2)在恒溫恒容的容器中充入3molCO，3molH2發生反應2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，下列說法可以判斷反應一定達到平衡狀態的是____________。

A.CO和CH3OCH3(g)的生成速率相等

B.混合物中CO的體積分數保持不變

C.反應容器中的壓強不再變化

D.反應容器內CO、H2、CH3OCH3(g)、H2O(g)四者共存

E.反應容器中混合氣體的平均摩爾質量保持不變

(3)利用反應6NO2+8NH3=7N2+12H2O設計為電池可消除NO2，其簡易裝置如圖所示。

①b極的電極反應式為______________________。

②常溫下,若用該電池電解0.6L飽和KCl溶液，一段時間后,測得飽和KCl溶液pH變為13,則理論上a極上消耗A氣體的體積為_____mL(氣體處于標準狀況;假設電解過程中溶液體積不變)。

(4)化學上采用NH3處理NxOy不僅可以消除污染，還可作為工業生產的能量來源。

已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g) H1= -177kJ.mol-1

②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H2= -1253.4kJ.mol-1

則用NH3處理NO生成氮氣和氣態水的熱化學方程式為___________________。

(5)氨氧化物可用堿溶液吸收。若NO和NO2混合氣體被NaOH溶液完全吸收，只生成一種鹽，則該反應的化學方程式為____________。已知常溫下.Ka(HNO2)=5×10-4,則反應HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(1)的平衡常數為________。

Answer 1

【答案】2OH-+SO2=SO32-+H2O BCE 2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH- 448 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H=-1784.4kJ·mol-1 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 5×1010

【解析】

(1)利用鈉堿循環法可脫除煙氣中的SO2。在鈉堿循環法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,發生反應的離子方程式是2OH-+SO2=SO32-+H2O。

(2)A.CO和CH3OCH3(g)的生成速率相等不滿足正逆反應速率相等，沒有達到平衡狀態，A錯誤；

B.混合物中CO的體積分數保持不變說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，B正確；

C.正反應體積減小，反應容器中的壓強不再變化說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，C正確；

D.反應容器內CO、H2、CH3OCH3(g)、H2O(g)四者共存不能說明正逆反應速率相等，不一定達到平衡狀態，D錯誤；

E.氣體質量不變，物質的量減小，則反應容器中混合氣體的平均摩爾質量保持不變說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，E正確；

答案選BCE。

(3)①b極電子流入，是正極，NO2得到電子，電極反應式為2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-。

②常溫下,若用該電池電解0.6L飽和KCl溶液，一段時間后,測得飽和KCl溶液pH變為13,生成氫氧化鉀是0.6L×0.1mol/L＝0.06mol，轉移0.06mol電子，a電極氨氣放電，1mol氨氣轉移3mol電子，則理論上a極上消耗A氣體的物質的量是0.02mol，體積為448mL。

(4)已知：①2NO(g)=N2(g)+O2(g)H1= -177kJ·mol-1

②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)H2= -1253.4kJ·mol-1

則根據蓋斯定律可知①×3+②即得到NH3處理NO生成氮氣和氣態水的熱化學方程式為4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H=-1784.4kJ·mol-1。

(5)氨氧化物可用堿溶液吸收。若NO和NO2混合氣體被NaOH溶液完全吸收，只生成一種鹽，該鹽是亞硝酸鈉，則該反應的化學方程式為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。已知常溫下Ka(HNO2)=5×10-4,則反應HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(1)的平衡常數為=5×1010。