Question

【题目】氮及其化合物在生产生活中有广泛应用．
（1）已知：CO可将部分氮的氧化物还原为N2 ． 反应Ⅰ：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1
反应Ⅱ：4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）△H=﹣1200kJmol﹣1
写出CO将NO2还原为NO的热化学方程式 ．
（2）在密闭容器中充入5mol CO和4mol NO，发生上述反应I，图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系．
回答下列问题：
①温度：T1T2（填“＜”或“＞”）．
②某温度下，在体积为2L的密闭容器中，反应进行10分钟放出热量373kJ，用CO的浓度变化表示的平均反应速率v（CO）= ．
③某温度下，反应达到平衡状态D点时，容器体积为2L，此时的平衡常数K=（结果精确到0.01）；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的点
（3）某温度时，亚硝酸银AgNO2的 Ksp=9.0×10﹣4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10﹣5 ， 当向含NO2﹣、SO42﹣混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42﹣恰好完全沉淀（即SO42﹣浓度等于1.0×10﹣5 molL﹣1）时，c（NO2﹣）= ．
（4）如图2，在酸性条件下，电解水中CN﹣可转化为CO2和N2 ， 请写出阳极的电极反应式 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO（g）+NO2（g）?CO2（g）+NO（g）△H=﹣227 kJ?mol﹣1
（2）＞；0.05 mol?L﹣1?min﹣1；0.22 L?mol﹣1；A
（3）4.5×10﹣4 mol?L﹣1
（4）2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+
【解析】解：（1）已知：反应Ⅰ：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1反应Ⅱ：4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）△H=﹣1200kJmol﹣1
根据盖斯定律， （Ⅱ﹣Ⅰ）得到CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g），）△H= （﹣1200kJmol﹣1+746kJmol﹣1）=﹣227 kJmol﹣1；
所以答案是：CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g）△H=﹣227 kJmol﹣1；（2）①根据反应2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1 ， 升高温度，平衡逆向移动，所以NO的体积分数会增大，即T1＞T2 ， 所以答案是：＞；
②在体积为2L的密闭容器中，反应进行10分钟放出热量373kJ，根据反应：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1 ， 消耗CO的物质的量是 =1moL，v（CO）= = =0.05 molL﹣1min﹣1；所以答案是：0.05 molL﹣1min﹣1；
③某温度下，反应达到平衡状态D点时，NO的体积分数是25%，设CO的变化浓度是x，

	2CO（g）+	2NO（g）	N2（g）+2	2CO2（g）
初始浓度：	2.5	2	0	0
变化浓度：	X	x	0.5x	x
平衡浓度：	2.5-x	2-x	0.5x	X

NO的体积分数是25%，即 ×100%=25%，解得x=1，此时K= =0.22 Lmol﹣1；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增加，重新达到的平衡状态可能是图中A点，所以答案是：0.22 Lmol﹣1；A；（3）当向含NO2﹣、SO42﹣混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42﹣恰好完全沉淀，根据Ag2SO4的Ksp=4.0×10﹣5 ， 此时银离子浓度= =2.0，c（NO2﹣）= =4.5×10﹣4 molL﹣1；所以答案是：4.5×10﹣4 molL﹣1；（4）在酸性条件下，电解水中CN﹣可转化为CO2和N2 ， 阳极上发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+ ， 所以答案是：2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+ ．
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算是解答本题的根本，需要知道化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．