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(huán)法可脫除煙氣中的SO2。在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________。

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

A.CO和CH3OCH3(g)的生成速率相等

B.混合物中CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變

C.反應(yīng)容器中的壓強(qiáng)不再變化

D.反應(yīng)容器內(nèi)CO、H2、CH3OCH3(g)、H2O(g)四者共存

E.反應(yīng)容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

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

①b極的電極反應(yīng)式為______________________。

②常溫下,若用該電池電解0.6L飽和KCl溶液，一段時(shí)間后,測得飽和KCl溶液pH變?yōu)?/span>13,則理論上a極上消耗A氣體的體積為_____mL(氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀況;假設(shè)電解過程中溶液體積不變)。

(4)化學(xué)上采用NH3處理NxOy不僅可以消除污染，還可作為工業(yè)生產(chǎn)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?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為____________。已知常溫下.Ka(HNO2)=5×10-4,則反應(yīng)HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(1)的平衡常數(shù)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(huán)法可脫除煙氣中的SO2。在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,發(fā)生反應(yīng)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(yīng)速率相等，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；

B.混合物中CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，B正確；

C.正反應(yīng)體積減小，反應(yīng)容器中的壓強(qiáng)不再變化說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，C正確；

D.反應(yīng)容器內(nèi)CO、H2、CH3OCH3(g)、H2O(g)四者共存不能說明正逆反應(yīng)速率相等，不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤；

E.氣體質(zhì)量不變，物質(zhì)的量減小，則反應(yīng)容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，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(yīng)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(shí)間后,測得飽和KCl溶液pH變?yōu)?/span>13,生成氫氧化鉀是0.6L×0.1mol/L＝0.06mol，轉(zhuǎn)移0.06mol電子，a電極氨氣放電，1mol氨氣轉(zhuǎn)移3mol電子，則理論上a極上消耗A氣體的物質(zhì)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(jù)蓋斯定律可知①×3+②即得到NH3處理NO生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。已知常溫下Ka(HNO2)=5×10-4,則反應(yīng)HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(1)的平衡常數(shù)為=5×1010。