Question

【题目】（Ⅰ）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)　K1 ΔH1<0 (Ⅰ)

2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)　K2　ΔH2<0 (Ⅱ)

（1）4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。

（2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝________ mol，NO的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是____________。

（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2 +2NaOH =NaNO3 +NaNO2 +H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1 mol/L的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为_______________。（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol/L，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol/L）可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是_____。

a.向溶液A中加适量水

b.向溶液A中加适量NaOH

c.向溶液B中加适量水

d.向溶液B中加适量NaOH

（Ⅱ）在恒压密闭容器中，充入一定量的H2和CO2 发生如下可逆反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＜0，实验测得反应物在不同温度下，反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示。

（1）该反应的ΔS______0（填＞或＜），该反应在_______（填“低温”或“高温”）条件下利于自发进行；

（2）比较T1与T2的大小关系：T1__T2（填“＜”、“＝”或“＞”），理由是_______。

Answer 1

【答案】K12/K2 0.025 75% > 不变 升温 c(NO3-) >c(NO2-) >c(CH3COO-) bc < 低温 ＜ 该反应为放热反应，温度降低，反应正向移动，所以T1＜T2

【解析】

（I）（1）K1=c(NOCl)/c2(NO2)，K2=c2(NOCl)/[c2(NO)·c(Cl2)]，K=[c2(NO)·c(Cl2)]/c4(NO2)，因此K=K12/K2；

（2）10min内生成NOCl的物质的量为7.5×10－3×10×2mol=0.15mol，平衡后，n(Cl2)=(0.1－0.15/2)mol=0.025mol，消耗NO的物质的量为0.15mol，则NO的转化率为0.15/0.2×100%=75%，其他条件不变，反应（II）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压容器的体积减小，恒压时的压强比恒容时压强大，平衡正向移动，NO的转化率α2增大，平衡常数只受温度的影响，即K2不变，要是K2减小，平衡向逆反应方向进行，正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向进行；

（3）根据所给物质的量，NO2和NaOH恰好完全反应，生成的NaNO2和NaNO3的物质的量均为0.1mol，物质的量浓度为0.1mol·L－1，NO3－为强酸根离子，NO2－和CH3COO－为弱酸根离子，发生水解，即NO3－物质的量浓度最大，根据电离平衡常数，HNO2的酸性强于CH3COOH，CH3COO－水解程度大于NO2－，即三者离子浓度大小顺序是c(NO3－)>c(NO2－)>c(CH3COO－)；CH3COO－的水解能力大于NO2－，溶液A的碱性弱于溶液B，a、根据上述分析，溶液A的碱性弱于溶液B，向溶液A中加适量水，稀释溶液，c(OH－)减小，不能使两种溶液pH相同，故a错误；

b、向溶液A中加入NaOH，增大c(OH－)，提高溶液的pH，可以使两种溶液的pH相同，故b正确；

c、溶液B中加水稀释，碱性减弱，可以使两种溶液的pH相同，故c正确；

d、向B中加入NaOH，碱性增强，不会使两种溶液的pH相同，故d错误；

（II）（1）根据反应方程式，该反应为熵减，即△S<0；依据复合判据，△G=△H－T△S，该反应为放热反应，△H<0，△S<0，因此能够自发进行，需要在低温下，才能△G<0；

（2）该反应为放热反应，温度越低，CO2的转化率加快，坐等压线，得出T1<T2。