Question

15．研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
利用反应6NO₂+8NH₃$?_{加热}^{催化剂}$7N₂+12H₂O也可处理NO₂．当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是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
   则反应NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8kJ•mol^-1．
（3）14g乙烯在空气中完全燃烧生成液态水时放出热量560kJ，写出乙烯燃烧热的热化学反应方程式：C₂H₄（g）+3O₂（g ）=2CO₂（g ）+2H₂O（l）△H=-1120KJ/mol
（4）1L1mol/L的醋酸与1L1mol/L氢氧化钠反应的反应热为akJ•mol^-1；1L1mol/L的硫酸与1L1mol/L氢氧化钠反应的反应热为bkJ•mol^-1，则a＞b（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，向2L密闭容器中通入2molSO₂（g）和1molO₂（g），2min后反应达到平衡时，此时的SO₃浓度为0.5mol/L，则反应放出的  热量为98.3kJ．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮与水反应生成硝酸与NO；
根据转移电子及二氧化氮中N元素化合价变化计算二氧化氮物质的量，再根据V=nV_m计算二氧化氮体积；
（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
根据盖斯定律，（①-②）÷2可得：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），反应热也进行相应计算；
（3）燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量，计算1mol乙烯燃烧放出的热量，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
（4）氢氧化钠均完全反应，硫酸为强酸，而醋酸为弱酸，电离吸收热量，反应放出的热量比硫酸反应放出的少；
（5）计算三氧化硫物质的量，根据热化学方程式计算放出的热量．

解答 解：（1）NO₂与水反应生成硝酸和NO，反应的方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
反应6NO₂+8NH₃?7N₂+12H₂O中，NO₂中N元素化合价降低，由+4价降低到0价，所以当转移1.2mol电子时，消耗NO₂为$\frac{1.2mol}{4}$=0.3mol，体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案为：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
根据盖斯定律，（①-②）÷2可得：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），则
△H₃=[-196.6kJ•mol^-1 -（-113.0kJ•mol^-1 ）]=-41.8kJ/mol，
故答案为：-41.8；
（3）燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量，1mol乙烯燃烧放出的热量为560kJ×$\frac{1mol×28g/mol}{14g}$=1120kJ，乙烯燃烧热的热化学方程式为：C₂H₄（g）+3O₂（g ）=2CO₂（g ）+2H₂O（l）△H=-1120KJ/mol，
故答案为：C₂H₄（g）+3O₂（g ）=2CO₂（g ）+2H₂O（l）△H=-1120KJ/mol；
（4）氢氧化钠均完全反应，硫酸为强酸，而醋酸为弱酸，电离吸收热量，反应放出的热量比硫酸反应放出的少，故反应热：akJ•mol^-1＞bkJ•mol^-1，
故答案为：＞；
（5）平衡时，生成三氧化硫为2L×0.5mol/L=1mol，由2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，可知放出的热量为196.6kJ×$\frac{1mol}{2mol}$=98.3kJ，
故答案为：98.3kJ．

点评 本题考查反应热计算、盖斯定律应用、燃烧热、氧化还原反应计算等，（4）为易错点，注意反应热符号．