Question

【题目】“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO、S02等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。

(1)已知： ①NO2+COCO2+NO该反应的平衡常数为K1(下同)，每1mol下列物质分解为气态基态原子吸收的能量分别为

NO2	CO	CO2	NO
812kJ	1076kJ	1490kJ	632kJ

②N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+179.5kJ/mol K2

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol K3

写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式____________________________________，该热化学方程式的平衡常数K=_________(用K1、K2、K3表示)。

(2)在体积可变的恒压(p总)密闭容器中充入1molCO2 与足量的碳，让其发生反应： C(s)+ CO2(g)2CO(g) △H>0。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。

①T℃时，在容器中若充入稀有气体，v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=")，平衡______移动(填“正向”“逆向”或“不”。下同)；若充入等体积的CO2 和CO，平衡________移动。

②CO体积分数为40%时，CO2 的转化率为_______。

③已知：气体分压(p分)=气体总压×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡Kp常数的表达式为__________；925℃时，Kp=______(用含p总的代数式表示)。

(3)直接排放含SO2 的烟气会形成酸雨，危害环境。可用NaOH吸收，所得含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。

①若是0.1mol/LNaOH 反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________。

②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2 溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 2NO(g) +2CO(g)N2(g) +2CO2(g) △H=-759.8 kJ/mol > 正向 不 25% 23.04p总 c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+) 因为亚硫酸氢根离子存在电离平衡HSO3-H++SO32-，加入氯化钙后，Ca2++SO32-=CaSO3↓，使平衡正向移动，氢离子浓度增大，pH减小

【解析】（1）由已知，反应①的△H=(812+1076-1490-632)kJ/mol=-234kJ/mol，根据盖斯定律，①×2+③-②得：2NO2(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H=[-234×2+(-112.3)-179.5]kJ/mol=-759.8kJ/mol；当总反应式相加时平衡常数相乘，相减时平衡常数相除，成倍时平衡常数为幂，所以平衡常数K=。

（2）①该反应正向为气体分子数减小反应，恒温恒压时充入稀有气体，对该反应来说相当于减压，v(正)>v(逆)，平衡正向移动。

②设CO2的转化率为α，由已知列三段式得：

×100%=40%，解得α=25%。

③用平衡浓度表示该反应化学平衡常数表达式为K=，所以若用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的表达式为Kp=；由图可得，925℃时CO体积分数为96%，分压为96%×p总，CO2体积分数为4%，分压为4%×p总，所以Kp===23.04p总。

（3）①由图可得，pH=8时溶液中溶质主要为Na2SO3和NaHSO3，c(SO32-)>c(HSO3-)，溶液中的主要离子为：Na+、SO32-、HSO3-，次要离子为OH-、H+，所以各离子浓度由大到小的顺序是：c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)。②NaHSO3溶液中HSO3-存在电离平衡HSO3-H++SO32-，加入氯化钙后，Ca2++SO32-=CaSO3↓，使电离平衡正向移动，氢离子浓度增大，所以pH降低。