Question

【題目】氮氧化物是形成酸雨的成因之一，與其他污染物在一定條件下能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，加大對(duì)氮氧化物的處理是環(huán)境治理的重要研究?jī)?nèi)容。

（1）NH3催化NOx是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。

已知．①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H1

②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2

③H2O(g)=H2O(l) △H3

則反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)N2(g)+6H2O(l) △H=______（用含△H1、△H2和△H3的式子表示）。

（2）科學(xué)家用活性炭還原法可以消除NO的污染，發(fā)生的反應(yīng)為C(s)+2N0(g)N2(g)+CO2(g)。lmolNO和足量的活性炭在T℃、容積恒定為1L的密閉容器中反應(yīng)，經(jīng)過(guò)10min反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得NO的物質(zhì)的量為0.5mol。

①10min內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(N2)=______，在T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______。

②能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______（填標(biāo)號(hào)）。

a.單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNO的同時(shí)消耗nmolCO2

b．反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變

c．恒容條件下，混合氣體的密度不再發(fā)生改變

d．恒溫恒容條件下，反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變

（3）電化學(xué)住化凈化NO是一種新穎的處理氮氧化物的方法。原理如下圖，固體電解質(zhì)起到傳導(dǎo)O2-的作用，則通入NO的電極反應(yīng)式為________。

（4）已知：25℃時(shí)，HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4，CH3COOH的電離常數(shù)K=1.8×10-5，實(shí)驗(yàn)室時(shí)可用NaOH溶液吸收NO2，生成NaNO3和NaNO2。②③

①已知溶液甲為濃度均為0.1mol· L-1，的NaNO3和NaNO2的混合溶液，溶液乙為0.1mol·L-1的CH3COONa溶液，則兩溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的順序?yàn)?/span>_______，能使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是_______(填標(biāo)號(hào))。

a.向溶液甲中加適量水 b. 向溶液甲中加適量NaOH

c．向溶液乙中加適量水 d. 向溶液乙中加適量NaOH

②25℃時(shí)，向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入一定量的CH3COONa溶液，使溶液中c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9，此時(shí)溶液pH=_______。

Answer 1

【答案】 △H1-3△H2+6△H3 0.025mol/(L·min) 0.25 bc 2NO+4e-=N2+2O2- c(NO3-)>c(NO2)>c(CH3COO-) bc 5

【解析】（1）本題考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，①－②×3＋6×③得出△H= △H1－3△H2＋6△H3；（2）本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(NO)=(1－0.5)/(1×10)mol/(L·min)=0.05 mol/(L·min)，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此有v(N2)=v(NO)/2=0.025mol/(L·min)，C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)

起始濃度： 1 0 0

變化濃度： 0.5 0.25 0.25

平衡濃度： 0.5 0.25 0.25 根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，K= = =0.25；a、用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示達(dá)到平衡，要求反應(yīng)方向一正一逆，消耗CO2和生成NO，反應(yīng)都是向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故a錯(cuò)誤；b、化學(xué)反應(yīng)不是吸熱反應(yīng)就是放熱反應(yīng)，因此當(dāng)溫度不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故b正確；c、密度=氣體質(zhì)量/氣體體積，因?yàn)槭呛闳荩�因此氣體體積不變，C是固體，向正反應(yīng)方向進(jìn)行，氣體質(zhì)量增大，因此密度不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c正確；d、反應(yīng)前后氣體的系數(shù)之和相等，因此壓強(qiáng)不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故d錯(cuò)誤；（3）考查電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，根據(jù)示意圖，NO轉(zhuǎn)化成N2，2NO－4e－=N2＋O2－；（4）本題考查離子濃度大小比較、溶液pH的計(jì)算，①硝酸是強(qiáng)酸，NaNO3是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，因此等濃度時(shí)c(NO3－)最大，比較HNO2和CH3COOH的電離平衡常數(shù)，電離常數(shù)越大，說(shuō)明酸性越強(qiáng)，其水解程度越弱，因此等濃度的NaNO2和CH3COONa中c(NO2－)>c(CH3COO－)，因此離子濃度大小順序是c(NO3－)>c(NO2－)>c(CH3COO－)，根據(jù)上述分析，CH3COO－的水解程度大于NO2－的水解程度，相同濃度時(shí)CH3COONa溶液的pH大于NaNO2溶液的pH，a、向溶液甲中加水，溶液的pH小于溶液乙，不會(huì)與溶液乙的pH相等，故a錯(cuò)誤；b、NaOH是強(qiáng)堿，因此加入適量的NaOH，溶液甲中的pH會(huì)等于溶液乙中pH，故b正確；c、溶液乙中加入適量的水，稀釋溶液，溶液的pH的降低，與溶液甲的pH會(huì)相等，故c正確；d、溶液乙中加入NaOH，溶液乙的pH更大于容易甲，故d錯(cuò)誤；②根據(jù)電離平衡常數(shù)，Ka=，解得c(H＋)=1×10－5，因此pH=5。