Question

【题目】减少氮氧化物和硫氧化物在大气 中的共放是环境保护的重要内容之一。

(1).已知:N2(g)+O2(g)=2NO (g) △H=+180.5kJ/mol

C(s )+ O2(g)=CO2(g) △H =-393.5kJ/mo1

2C(s)+ O2(g) =2CO(g) △H=-221kJ/mol

若某反应平衡常数表达式为: k=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(NO)·c2(CO)]，请写出此反应的热化学方式________________________。

(2)N2O4在一定条件下可发生分解: 2 N2O5(g)4NO2(g) +O2 (g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O4浓度随时间的变化如下表：

t /min	0.00	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00
c(N0)/(mol/L)	1.00	0.71	0.50	0.35	0.25	0.17

①反应开始时体系压强为P0第3.00min时体系压强为P1，则P1:P0 =__________2.00min~5.00min 内，O2的平均反应速率为________________。

②一定温度下，在恒容密闭容器充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是________。

a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2 的体积比保持不变

c.2V正( NO2)=v逆(N2O5) d.气体的平均相对分子质量为43.2.且保持不变

(3)活性炭还原NO2的反应为: 2NO2(g)+2C (s)N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1mo1NO2和足量活性炭发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质量浓度与平衡总压的关系如图所示：①A、B、C 三点中NO2的转化率最高约是_____点(填“A”、“B”或“C”)。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=_________MPa (K用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

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

若是与0.lmol/LNaOH 反应后的溶液，现得溶液为pH=8时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是____________________。

(5)实验狈得NH4HSO3溶液中，，则溶液的pH为_____；向该溶液中加氨水使溶液呈中性时，=______________。(已知: H2SO3的Ka1=1.5×10-2，Ka2=1.0×10-7)。

Answer 1

【答案】 2NO(g)+ 2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol 1.975:1 0.055mol/(L·min) a A 4 c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-) >c(H+) 5 3

【解析】(1).反应物及化学计量数为：2NO，2CO生成物及化学计量数为：N2，2CO2；反应热化学方程式为：2NO(g)+ 2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H =2△H2-△H3-△H1=-746.5kJ/mol；

(2). ①设容器体积为1L，则初始N2O4的量为1mol，3min后N2O4为0.35mol，生成NO21.3mol，O2为0.325mol，则P1:P0=n1：n0=1.975:1；2min时c(O2)=0.25 mol/L, 5min时c(O2)=0.415 mol/L,所以v（O2）=0.0.165/3 mol/(L·min)=0.055 mol/(L·min)；②a.由于方程两端气体体积不同，所以当容器中压强不再发生变化时，反应达到平衡，a正确；b.两者体积比为定值，b错误；c.应该为：V正(NO2)=2v逆(N2O5) ，c错误；d. 气体的平均相对分子质量保持不变，反应平衡，但平均相对分子质量不一定为43.2，d错误。故选择a。

(3). ①容器内压强变大，有利于逆反应进行，所以压强最小的A点NO2的转化率最高；②设反应平衡时NO2消耗xmol，则此时容器中气体的物质的量为NO2(1-xmol)，N2(x/2mol)，CO2(xmol),由C点c(NO2)= c(CO2)得x=1/2，所以Kp=20*0.25/1.25 MPa =4 MPa；

(4). pH=8时，根据图示得到溶液为烟硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合物，c(SO32-)>c(HSO3-)，所以各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-) >c(H+)；

(5).，，Ka1·Ka2=15·c2(H+)=1.5×10-9,得出c(H+)=1.0×10-5mol/L，则pH=5；根据电荷守恒得c(NH4+)+ c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，由溶液pH=7得c(H+)= c(OH-)，则c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，由得。