Question

（15分）研究碳、氮氧化物的性質(zhì)與利用具有重要意義。

（1）高溫時，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。

①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量的SO2和SO3，此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

②由MgO制成的Mg可構(gòu)成“鎂——次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖1，該電池的正極反應(yīng)式為 ；

（2）化合物甲、乙是兩種氮的氧化物且所含元素價態(tài)均相同，某溫度下相互轉(zhuǎn)化時的量變關(guān)系如圖2所示：

①甲的化學(xué)式是 ；

②圖中a、b、c、d四點中，表示反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是 。t1～t2時間內(nèi)v正(乙) v逆(甲)（填“＞”“＜”或“＝”）

③反應(yīng)進行到t2時刻，改變的條件可能是 。

（3）用H2或CO催化還原NO可達到消除污染的目的。

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

2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) △H = +571.6kJ·mol-1

則用H2催化還原NO消除污染的熱化學(xué)方程式是 。

Answer 1

（1）（1）①2MgSO4 + CO 2MgO + SO2 + CO2 + SO3 （2分）

②ClO- + 2e- + H2O = Cl- + 2OH-（2分）

（2）①NO2 （2分） ②b （2分） ＜ （2分） ③增大NO2濃度（合理均可，2分）

（3）2H2(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2H2O(l) △H = -752.1kJ·mol-1 （3分）

【解析】

試題分析：（1）①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量的SO2和SO3，則根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)中還有氧化鎂和CO2生成，因此此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是2MgSO4 + CO 2MgO + SO2 + CO2 + SO3 。

②鎂是活潑得金屬，鎂作負極，失去電子。次氯酸根得到電子，在正極放電，因此該電池的正極反應(yīng)式為ClO- + 2e- + H2O = Cl- + 2OH-；

（2）①根據(jù)圖像可知，甲與乙在相同時間內(nèi)如果甲增加0.4mol/L，乙減少0.4mol/L—0.2mol/L＝0.2mol/L，所以甲是NO2，乙是N2O4。

②a、c、d三點中物質(zhì)得濃度均是變化的，因此一定不是平衡狀態(tài)。B點物質(zhì)的濃度不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，所以圖中a、b、四點中，表示反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是b。t1～t2時間內(nèi)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，則根據(jù)方程式N2O42NO2可知v正(乙)＜v逆(甲)。

③反應(yīng)進行到t2時刻，NO2濃度瞬間增大，N2O4濃度逐漸增大，所以改變的條件可能是增大NO2濃度。

（3）已知：①2NO(g) = N2(g) + O2(g) △H = -180.5kJ·mol-1，②2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) △H = +571.6kJ·mol-1，則根據(jù)蓋斯定律可知①—②即得到用H2催化還原NO消除污染的熱化學(xué)方程式為2H2(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2H2O(l) △H = -752.1kJ·mol-1。

考點：考查原電池、外界條件對平衡狀態(tài)的影響、平衡狀態(tài)判斷以及蓋斯定律的應(yīng)用