Question

研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________。利用反應(yīng)6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時，消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是________L。

（2）已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH=—196.6 kJ/mol ；

2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH=—113.0 kJ/mol ；

①則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) 的ΔH＝________ kJ/mol。

②一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是___ _____。

A．體系壓強保持不變

B．混合氣體顏色保持不變

C．SO3和NO的體積比保持不變

D．每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2

③測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2的體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝__ _。

（3）催化劑存在下，NH3可用來消除NO的污染，生成兩種對環(huán)境無害的物質(zhì)。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： ；該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 。

（4）氯堿工業(yè)的原料飽和食鹽水中含有一定量的銨根離子，在電解時會生成性質(zhì)極不穩(wěn)定的三氯化氮，易引起爆炸。為除去飽和食鹽水中的銨根離子，可在堿性條件下通入氯氣，反應(yīng)生成氮氣。該反應(yīng)的離子方程式為 。

Answer 1

（1）3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 6.72

（2）①-41.8 ②B ③2.67或

（3）4NH3+6NO5N2+6H2O ； 2：3

（4）3Cl2 + 2NH4++ 8OH- → N2↑ + 6Cl- + 8H2O。

【解析】

試題分析：（1）二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，化學(xué)方程式是3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO；利用反應(yīng)6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O也可處理NO2。該反應(yīng)中+4價N原子降低到0價，得到4個電子，整體得到24個電子，每有6mol二氧化氮參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移24mol電子，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時，有6mol×1.2/24=0.3mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.3mol×22.4L/mol=6.72L；

（2）①根據(jù)蓋斯定律，將第一個熱化學(xué)方程式減去第二個熱化學(xué)方程式可得2NO2(g)＋2SO2(g) 2SO3(g)＋2NO(g) 的ΔH＝（—196.6 kJ/mol）-（—113.0 kJ/mol）=-83.6kJ/mol，所以反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) 的ΔH＝-83.6kJ/mol/2=-41.8kJ/mol；

②A．該反應(yīng)是氣體壓強不變的可逆反應(yīng)，所以體系壓強保持不變 時不一定是平衡狀態(tài)，錯誤； B．因為二氧化氮為紅棕色，反應(yīng)開始后顏色逐漸變淺，當(dāng)混合氣體顏色保持不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正確；C．SO3和NO都是生成物，體積之比始終是1:1，所以SO3和NO的體積比保持不變的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，錯誤；D．每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2，表示的都是逆反應(yīng)速率，不能判斷平衡狀態(tài)，錯誤，答案選B。

③測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2的體積比為1∶6，且該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng)，設(shè)開始時，二氧化氮的物質(zhì)的量是1mol，二氧化硫的物質(zhì)的量是2mol，反應(yīng)中二氧化氮物質(zhì)的量減少xmol，則二氧化硫的物質(zhì)的量也減少xmol，生成三氧化硫和NO的物質(zhì)的量都是xmol，則（1-x）：（2-x）=1:6，解得x=0.8，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)可用物質(zhì)的量來計算，K=0.82/(1-0.8)(2-0.8)=8/3；

（3）NH3可用來消除NO的污染，生成兩種對環(huán)境無害的物質(zhì)，根據(jù)元素構(gòu)成判斷，生成物是氮氣和水，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH3+6NO5N2+6H2O ；反應(yīng)中-3價N被氧化為0價N，+2價N原子被還原為0價N原子，則氧化產(chǎn)物是氨氣被氧化得到的氮氣，還原產(chǎn)物是NO被還原得到的氮氣，所以氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物之比為氨氣與NO的物質(zhì)的量之比是4:6=2:3；

（4）根據(jù)題意，氯氣與銨根離子，在堿性條件下反應(yīng)生成氯離子和氮氣，根據(jù)元素守恒，則產(chǎn)物中有水生成，所以離子方程式是3Cl2 + 2NH4++ 8OH- → N2↑ + 6Cl- + 8H2O。

考點：考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，平衡常數(shù)的計算，蓋斯定律的應(yīng)用，二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)，氧化還原反應(yīng)的分析，方程式的書寫