Question

【題目】研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化對于環(huán)境的改善有重大意義。

(1)氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下：NONO2N2

已知：NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1

2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－116.2 kJ·mol－1

則反應Ⅰ的熱化學方程式為___________________________________________________________。

(2)有人設想將CO按下列反應除去：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)　ΔH>0，請你分析該設想能否實現(xiàn)？________(填“能”或“否”)，依據(jù)是_________________________________________。

(3)一定條件下，CO可與粉末狀的氫氧化鈉作用生成甲酸鈉。已知常溫時，甲酸的電離平衡常數(shù)Ka＝1.70×10－4。

①甲酸鈉的水溶液呈堿性，請用離子方程式表示其原因________________________________________。

②向20 mL 0.1 mol·L－1的甲酸鈉溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L－1的鹽酸，混合液呈________(填“酸”或“堿”)性，溶液中離子濃度從大到小的順序為_________________________________。

(4)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2 L恒容密閉容器中加入0.100 0 mol NO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表所示：

溫度	固體活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol
200 ℃	2.000	0.040 0	0.030 0	0.030 0
335 ℃	2.005	0.050 0	0.025 0	0.025 0

①該反應的正反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

②200 ℃時，平衡后向恒容容器中再充入0.1 mol NO，再次平衡后，NO的百分含量將________(填“增大”“減小”或“不變”)。

③計算反應在335 ℃時的平衡常數(shù)為________。

Answer 1

【答案】3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g) ΔH＝－317.1 kJ·mol－1 否 該反應是焓增、熵減的反應，根據(jù)ΔG＝ΔH－T·ΔS，ΔG>0 HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－ 酸 c(Na＋)>c(HCOO－)>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－) 放熱 不變 0.25

【解析】

(1). 考查蓋斯定律的計算；(2).從化學反應進度進行分析； (3). 從鹽類水解角度分析；(4).考查化學平衡移動和平衡常數(shù)計算。

(1). ①NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1 ②2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－116.2 kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，目標反應的反應熱等于①+②，所以I的熱化學方程式為3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g) ΔH＝－317.1 kJ·mol－1；

(2). 根據(jù)ΔG＝ΔH－T·ΔS判斷反應能否自發(fā)進行，2CO(g)===2C(s)＋O2(g)，該反應是焓變增、熵變減的反應，根據(jù)ΔG＝ΔH－T·ΔS>0，不能自發(fā)進行，故答案為否；

(3). 甲酸鈉為強堿弱酸鹽，故其中HCOO－水解方程式為HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－；20 mL 0.1 mol·L－1的甲酸鈉溶液與10 mL 0.1 mol·L－1的鹽酸反應得到等濃度等體積甲酸、甲酸鈉和氯化鈉混合液，由甲酸的電離常數(shù)結(jié)合水的離子積可知，甲酸電離程度大于甲酸鈉水解程度，故溶液顯酸性，離子濃度大小順序為：c(Na＋)>c(HCOO－)>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)；

(4). ①溫度升高NO含量變大，平衡逆向移動，所以正反應是放熱反應；②由200℃時，各物質(zhì)的量關系可以知道，反應方程式為：2NOA+B，兩邊氣體的計量數(shù)相等，而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO，相當于增大壓強，平衡不移動，所以NO的百分含量將不變；③平衡常數(shù)等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應物的濃度冪之積，所以。