Question

15．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，相應的化學反應方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
利用反應6NO₂+8NH₃$?_{加熱}^{催化劑}$7N₂+12H₂O也可處理NO₂．當轉移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標準狀況下是6.72L．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
   則反應NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8kJ•mol^-1．
（3）14g乙烯在空氣中完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量560kJ，寫出乙烯燃燒熱的熱化學反應方程式：C₂H₄（g）+3O₂（g ）=2CO₂（g ）+2H₂O（l）△H=-1120KJ/mol
（4）1L1mol/L的醋酸與1L1mol/L氫氧化鈉反應的反應熱為akJ•mol^-1；1L1mol/L的硫酸與1L1mol/L氫氧化鈉反應的反應熱為bkJ•mol^-1，則a＞b（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，向2L密閉容器中通入2molSO₂（g）和1molO₂（g），2min后反應達到平衡時，此時的SO₃濃度為0.5mol/L，則反應放出的  熱量為98.3kJ．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮與水反應生成硝酸與NO；
根據(jù)轉移電子及二氧化氮中N元素化合價變化計算二氧化氮物質的量，再根據(jù)V=nV_m計算二氧化氮體積；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kJ•mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，（①-②）÷2可得：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），反應熱也進行相應計算；
（3）燃燒熱是1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定物質放出的熱量，計算1mol乙烯燃燒放出的熱量，注明物質的聚集狀態(tài)與反應熱書寫熱化學方程式；
（4）氫氧化鈉均完全反應，硫酸為強酸，而醋酸為弱酸，電離吸收熱量，反應放出的熱量比硫酸反應放出的少；
（5）計算三氧化硫物質的量，根據(jù)熱化學方程式計算放出的熱量．

解答 解：（1）NO₂與水反應生成硝酸和NO，反應的方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
反應6NO₂+8NH₃?7N₂+12H₂O中，NO₂中N元素化合價降低，由+4價降低到0價，所以當轉移1.2mol電子時，消耗NO₂為$\frac{1.2mol}{4}$=0.3mol，體積為0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6.72；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kJ•mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，（①-②）÷2可得：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），則
△H₃=[-196.6kJ•mol^-1 -（-113.0kJ•mol^-1 ）]=-41.8kJ/mol，
故答案為：-41.8；
（3）燃燒熱是1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定物質放出的熱量，1mol乙烯燃燒放出的熱量為560kJ×$\frac{1mol×28g/mol}{14g}$=1120kJ，乙烯燃燒熱的熱化學方程式為：C₂H₄（g）+3O₂（g ）=2CO₂（g ）+2H₂O（l）△H=-1120KJ/mol，
故答案為：C₂H₄（g）+3O₂（g ）=2CO₂（g ）+2H₂O（l）△H=-1120KJ/mol；
（4）氫氧化鈉均完全反應，硫酸為強酸，而醋酸為弱酸，電離吸收熱量，反應放出的熱量比硫酸反應放出的少，故反應熱：akJ•mol^-1＞bkJ•mol^-1，
故答案為：＞；
（5）平衡時，生成三氧化硫為2L×0.5mol/L=1mol，由2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，可知放出的熱量為196.6kJ×$\frac{1mol}{2mol}$=98.3kJ，
故答案為：98.3kJ．

點評 本題考查反應熱計算、蓋斯定律應用、燃燒熱、氧化還原反應計算等，（4）為易錯點，注意反應熱符號．