Question

3．汽车尾气脱硝脱碳主要原理为：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$N₂（g）+2CO₂（g）+Q（Q＞0）．
一定条件下密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间NO和CO浓度如表：

时间/s	0	1	2	3	4
c（NO）/mol•L-1	9.50×10-3	4.50×10-3	2.50×10-3	1.50×10-3	1.50×10-3
c（CO）/mol•L-1	9.00×10-3	4.00×10-3	2.00×10-3	1.00×10-3	1.00×10-3

完成下列填空：
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）{c}^{2}（NO）}$．
（2）前2s内的氮气的平均反应速率是：v（N₂）=1.75×10^-3mol/（L•s）；
达到平衡时，CO的转化率为89%．
（3）业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收SO₂和氮的氧化物气体（NO_x），以获得（NH₄）₂SO₄的稀溶液．在此溶液中，水的电离程度是受到了促进（填“促进”、“抑制”或“没有影响”）；
若往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量稀盐酸，则$\frac{{c（N{H_4}^+）}}{{c（S{O_4}^{2-}）}}$值将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）如果向BaCl₂溶液中通入足量SO₂气体，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，则会生成白色沉淀．用平衡移动原理解释上述现象．饱和SO₂溶液中电离产生的SO₃^2-很少，因此没有沉淀，而加入氨水后，促进H₂SO₃的电离，SO₃^2-离子浓度增大，有沉淀产生．
（5）向另一种可溶性钡盐溶液中通入少量SO₂气体，会立即看到白色沉淀，该沉淀的化学式为BaSO₄；原可溶性钡盐可能是Ba（NO₃）₂．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）先计算v（NO），再根据反应速率与计量数关系计算v（N₂）；CO转化率=$\frac{反应的一氧化碳物质的量浓度}{一氧化碳起始浓度}$；
（3）在（NH₄）₂SO₄溶液中存在水解反应，2NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量 盐酸抑制水解，水解平衡向逆方向进行，铵根的水解率减小，所以$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$的值将变大；
（4）根据饱和SO₂溶液中电离产生的SO₃^2-很少，因此没有沉淀；加入氨水后，促进H₂SO₃的电离，SO₃^2-离子浓度增大，有沉淀产生来分析；
（5）向另一种可溶性钡盐溶液中通入少量SO₂气体，会立即看到白色沉淀，说明盐溶液中含有硝酸根离子在酸性溶液中氧化二氧化硫为硫酸，生成硫酸钡沉淀．

解答 解：（1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，所以K=$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）{c}^{2}（NO）}$，
故答案为：K=$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）{c}^{2}（NO）}$；
（2）v（NO）=$\frac{（9.5-2.5）×1{0}^{-3}mol/L}{2s}$=3.5×10^-3mol/（L•s），再根据反应速率与计量数关系得v（N₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=1.75×10^-3mol/（L•s）；
CO转化率=$\frac{9.0×1{0}^{-3}mol/L-1.0×1{0}^{-3}mol/L}{9.0×1{0}^{-3}mol/L}$×100%=89%，
故答案为：1.75×10^-3；89%；
（3）（NH₄）₂SO₄的溶液中铵根离子水解促进水的电离，溶液显酸性，2NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量 盐酸，水解平衡向逆方向进行，铵根的水解率减小，$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$将变大，
故答案为：促进；变大；
（4）因为饱和SO₂溶液中电离产生的SO₃^2-很少，因此没有沉淀，加入氨水后，促进H₂SO₃的电离，SO₃^2-离子浓度增大，有沉淀产生，
故答案为：饱和SO₂溶液中电离产生的SO₃^2-很少，因此没有沉淀，而加入氨水后，促进H₂SO₃的电离，SO₃^2-离子浓度增大，有沉淀产生；
（5）向另一种可溶性钡盐溶液中通入少量SO₂气体，会立即看到白色沉淀，说明盐溶液中含有硝酸根离子在酸性溶液中形成稀硝酸具有氧化性，稀硝酸氧化二氧化硫为硫酸，生成硫酸钡沉淀，原可溶性钡盐可能是Ba（NO₃）₂，
故答案为：BaSO₄；Ba（NO₃）₂．

点评 本题考查化学平衡和反应速率计算、盐类水解、氧化还原反应等知识点，为高频考点，注意盐类水解的实质和把握弱电解质的电离，从影响平衡移动的角度分析水的电离程度，题目难度中等．