Question

请回答下列问题：
（l）分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉，消耗硝酸的物质的量较少的是

 

硝酸（填“浓”或“稀”），相应的离子方程式是

 

．
（2）800℃时，在2L的恒容密闭容器中充入2mol NO和1mol O₂发生反应，2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），经5min达到平衡，测得c（NO）=0.5  mol/L，并放热Q kJ．
①5min内 v（O₂）=

 

．
②该条件下，2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的△H=

 

．
③若向平衡混合物中再充入NO、NO₂1mol，此时v_正

 

v_逆（填“＞”、“=”或“＜”）．
④若向平衡混合物中仅充入1mol NO₂，平衡向

 

（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．达新平衡时，NO₂的体积分数

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO

- 2

，可以在强碱性条件下加入铝粉除去（反应过程中无气态产物生成．加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出）．请写出该反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡建立的过程,硝酸的化学性质,氮的氧化物的性质及其对环境的影响

专题：化学平衡专题,元素及其化合物

分析：（1）浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；
（2）①计算出NO的反应速率，结合反应速率之比等于化学计量数之比计算v（O₂）；
②计算出生成NO的物质的量与放出的热量的关系，结合方程式计算反应热；
③计算平衡常数，根据平衡常数判断反应进行的方向；
④若向平衡混合物中仅充入1mol NO₂，生成物浓度增大，则平衡逆向移动，得到平衡时，与原平衡向比较，相当于在原来基础上增大压强，平衡向正反应方向移动；
（3）根据反应物和生成物结合质量守恒、电荷守恒书写离子方程式．

解答： 解：（1）浓硝酸与铜发生Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，稀硝酸与铜发生3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，由离子方程式可知，溶解等物质的量的铜粉，消耗的稀硝酸较少，
故答案为：稀；3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）①v（NO）=

0.5mol/L

5min

=0.1mol/（L?min），则v（O₂）=

1

2

v（NO）=0.05 mol/（L?min），
故答案为：0.05 mol/（L?min）；
②经5min达到平衡，测得c（NO）=0.5 mol/L，并放热Q kJ，此时消耗NO 1mol，则由方程式可知，生成该条件下，2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的△H=-2Q kJ/mol，
故答案为：-2Q kJ/mol；
③已知反应     2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），
起始（mol/L）  1        0.5
转化（mol/L）  0.5      0.25     0.5
平衡（mol/L）  0.5      0.25     0.5
则平衡时k=

0．52

0．52×0.25

=4，
若向平衡混合物中再充入NO、NO₂1mol，此时c（NO）=1mol/L，c（O₂）=0.25mol/L，c（NO₂）=1mol/L，
则Qc=

12

12×0.25

=4，则平衡不移动，所以正逆反应速率相等，
故答案为：=；
④若向平衡混合物中仅充入1mol NO₂，生成物浓度增大，则平衡逆向移动，得到平衡时，与原平衡向比较，相当于在原来基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，则NO₂的体积分数增大，
故答案为：逆向；增大；
（3）反应过程中无气态产物生成．加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出，说明生成NH₃?H₂O，反应的离子方程式为2Al+NO₂^-+OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃?H₂O，
故答案为：2Al+NO₂^-+OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃?H₂O．

点评：本题考查较为综合，涉及硝酸的性质，化学平衡的计算以及离子方程式的书写，难度中等，注意结合三段式法从平衡常数的角度解答该题．