Question

（15分）为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。

（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。

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

②C和CO的燃烧热（△H）分别为－393.5kJ·mol－1和－283kJ·mol－1

则2NO(g＋2CO(g)＝N2(g)＋2CO2(g)) △H＝ kJ·mol－1

（2）将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。

①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字）；第12 min时改变的反应条件可能为________。

A．升高温度 B．加入NO C．加催化剂 D．降低温度

②该反应在第24 min时达到平衡状态，CO2的体积分数为________（保留三位有效数字），化学平衡常数K=________（保留两位有效数字）。

（3）烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na＋)=________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。

（4）通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10，则HCOOH的电离常数=_________。

 

Answer 1

（1）-746.5（3分）

（2）①4.4×10-3（2分） D（1分） ②22.2%（2分）3.4（2分）

（3）2c(SO)+c(HSO)（2分）

（4）1.0×10-7（3分）

【解析】

试题分析：

（1）① N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5kJ·mol－1

② 2C(s) ＋O2(g)＝2CO2(g) △H＝－787kJ·mol－1

③ 2CO(g) ＋O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566kJ·mol－1

③－①得：

2NO(g＋2CO(g)＝N2(g)＋2CO2(g)) △H＝－746.5kJ·mol－1

（2） ①在前九秒钟浓度减少了0.04mol/L，所以v(CO)=4.4×10-3；该反应的正向是放热反应，A升高温度向吸热的方向移动，一氧化碳和一氧化氮的浓度应该升高，错误；B加入一氧化氮时，一氧化氮的浓度应该是先升高再降低，图中不符，错误；C加入催化剂，不会影响化学平衡，也就是说一氧化碳和一氧化氮的浓度不会发生变化。错误；D降低温度，平衡正向移动，符合图中的曲线变化，正确。

② 2NO(g ＋ 2CO(g) ＝ N2(g) ＋ 2CO2(g)

起始：0.2mol 0.1mol 0 0

变化：2x mol 2x mol x mol 2x mol

平衡：（0.2－2 x） （0.1－2 x） x mol 2x mol

由题意得：（0.2－2 x）=0.14 所以x=0.03 mol

该反应在第24 min时达到平衡状态，CO2的体积分数为：

化学平衡常数为：

（3）Na2SO3和NaHSO3混合溶液中遵循电荷守恒：

c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO42－)＋c(HSO4－)＋c(OH－)，又因为是中性溶液，有：c(H＋)＝c(OH－)

所以：c(Na＋) ＝2c(SO)＋c(HSO)（2分）

HCOO－ ＋H2O HCOOH ＋ OH－

起始：0.1mol/L 0 0

变化：0.0001mol/L 0.0001mol/L 0.0001mol/L

平衡：(0.1－0.0001)mol/L 0.0001mol/L 0.0001mol/L

所以该反应的水解平衡常数：Kh＝1.0×10－7〔 (0.1－0.0001)mol/L近似等于0.1mol/L〕

又根椐，所以

考点：考查化学平衡的有关知识。