Question

【题目】氮和硫及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题．
（1）已知反应I：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），△H=﹣196.6KJmol﹣1反应II：2NO（g）+O2（g）2NO2（g），△H=﹣113.0KJmol﹣1
则SO2（g）与NO2（g）反应生成SO3（g）和NO（g）的热反应方程式为 ．
（2）①若在绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和O2 ， 一定条件下发生反应I，一段时间内，正反应速率随时间变化曲线如图所示，则在a点时，反应（填“达到”或“未达到”）平衡状态；t1～t3时间内，v正先增大后减小的主要原因是 ． ②若在两个相同绝热恒容密闭容器中分别加入A：2molSO2（g）和1molO2（g）；B：2molSO3（g），其它条件相同，发生反应I，达到平衡时，则该反应的平衡常数：AB（填“＞”、“=”、“＜”）．

（3）已知常温下，H2S的电离常数：K1=1.3×10﹣7 ， K2=7.1×10﹣15 ， Ksp（H2S）=4×10﹣53 ， Ksp（Ag2S）=6.3×10﹣50 ， Ksp（HgS）=1.6×10﹣52 ， 则0.1mol/L H2S溶液的pH约为（取近似整数值）；向浓度均为0.001moll﹣1的AgNO3和Hg（NO3）2混合溶液中通入H2S气体，开始生成沉淀的c（S2﹣）为 ．
（4）NH3催化还原氮氧物技术（SCR）是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术．现有NO、NO2的混合气6L，可用同温同压下7L的NH3恰好使其完全转化为N2 ， 则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 ．

Answer 1

【答案】
（1）SO2（g）+NO2（g）?NO（g）+SO3（g）△H=﹣41.8KJ/mol
（2）未达到；t1～t2时间内，v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高；t2～t3时间内，v正减小的主要原因是反应物浓度减小；＜
（3）4；1.6×10﹣49mol/L
（4）1：3
【解析】解：（1）已知：2SO2（g）+O2 （g）2SO3 （g）△H=﹣196.6kJmol﹣1 ① 2NO（g）+O2 （g）2NO2 （g）△H=﹣113.0kJmol﹣1②
将 ﹣ 可得：SO2（g）+NO2（g）NO（g）+SO3 （g）△H= ﹣ =﹣41.8KJ/mol，所以答案是：SO2（g）+NO2（g）NO（g）+SO3 （g）△H=﹣41.8KJ/mol，（2）①化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，a点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快；所以答案是：未达到；t1～t2时间内，v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高；t2～t3时间内，v正减小的主要原因是反应物浓度减小；
②加入A：2molSO2（g）和1molO2（g）；B：2molSO3（g），两种情况的投料是等效的，根据①的分析，反应是放热的，绝热容器中，则体系温度升高，A：2molSO2（g）和1molO2（g）此时K减小，B：2molSO3（g），升高温度，则K增加，所以A＜B，所以答案是：＜；（3）已知常温下，H2S的电离常数：K1=1.3×10﹣7 ， 根据K= ，设0．lmol/LH2S溶液的氢离子浓度是x，则 =1.3×10﹣7 ， 解得x≈10﹣4mol/L，故pH=﹣lgc（H+）=﹣lg10﹣4=4；当Qc=Ksp时开始沉淀，因为Ksp（HgS）=[Hg2+][S2﹣]=[S2﹣]×1×10﹣3=1.6×10﹣52 ， 所以c（S2﹣）=1.6×10﹣49mol/L，Ksp（Ag2S）=[Ag+]2[S2﹣]=[S2﹣]×（1×10﹣3）2=6.3×10﹣50 ， 所以c（S2﹣）=6.3×10﹣44mol/L，因为1.6×10﹣49mol/L＜6.3×10﹣44mol/L，故沉淀时c（S2﹣）=1.6×10﹣49mol/L，所以答案是：4；1.6×10﹣49mol/L；所以Ksp=c（Mn2+）c（S2﹣）=7×10﹣12molL﹣1×0.020mol．L﹣1=2.8×10﹣13 ， 所以答案是：4；2.8×10﹣13；（4）设出NO的体积为XL，NO2的体积为YL，根据混合气体的体积为6L，则有X+Y=6 ①氨气反应时，NO和NO2得电子，而氨气失电子，根据得失电子数守恒可有：2X+4Y=7×3 ②将两式联立即可解得X=1.5，Y=4.5，则有X：Y=1：3，所以答案是：1：3．