Question

【題目】氮及其化合物在生產、生活中有著重要的作用。

請回答下列問題:

（1）圖1是常溫下1 mol NO2和1 mol CO反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式:____________________________。

（2）如圖2，在恒溫、恒容的密閉容器中,通入一定量的N2O4發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g)　ΔH。

①在0~60 s時間段,反應速率v(N2O4)為____ mol·L-1·s-1。

②溫度升高,混合氣體的顏色變深,則ΔH____0(填“>”或“<”)。

③改變條件重新達到平衡時,要使N2O4的體積分數變大,可采取的措施有____(填字母)。

a.向混合氣體中通入N2O4 b.升高溫度

c.向混合氣體中通入NO2 d.使用高效催化劑

（3）實驗室可用NaOH溶液吸收NO2,發(fā)生反應的化學方程式為2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應得1 L溶液A,溶液B為0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液。

①A、B兩溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的順序為_________________。

(HNO2的電離常數Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10-5 mol·L-1)。

②可使A、B兩溶液的pH相等的方法是____(填字母)。

a.向溶液A中加適量水 b.向溶液A中加適量NaOH

c.向溶液B中加適量水 d.向溶液B中加適量NaOH

（4）銅既能與稀硝酸反應,也能與濃硝酸反應,當銅與一定濃度硝酸反應時,可將化學方程式表示為Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)。0.6 mol Cu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2物質的量相同,則參加反應的硝酸的物質的量為____。

Answer 1

【答案】 NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1 0.001 > ac c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-) bc 1.8 mol

【解析】（1）該反應的焓變△H=E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，所以熱化學方程式為：NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234kJ/mol；（2）①由圖可知，在0～60s時段△c（N2O4）=0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，則v（N2O4）=0.06mol/L÷60s=0.001mol/（L·s）；②溫度升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡向生成NO2的方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應移動，則△H＞0；③a．向混合氣體中通入N2O4，等效為在原平衡基礎上增大壓強到達的平衡，平衡逆向移動，N2O4的體積分數增大，a正確；b．正反應為吸熱反應，升高溫度平衡向正反應方向移動，N2O4的體積分數減小，b錯誤；c．向混合氣體中通入NO2，等效為在原平衡基礎上增大壓強到達的平衡，N2O4的體積分數增大，c正確；d．使用高效催化劑縮短到達平衡的時間，不影響平衡移動，N2O4的體積分數不變，d錯誤，答案選ac；（3）①0.2mol NaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應得1L溶液A，由2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O可得到溶液A中NaNO3物質的量濃度為0.1mol/L，NaNO2物質的量濃度為0.1mol/L，溶液B為0.1mol/L的CH3COONa溶液；

HNO2的電離常數Ka=7.1×10-4 mol·L-1，CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10-5 mol·L-1，說明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，溶液中醋酸根離子水解程度大于亞硝酸根離子水解程度，溶液B堿性大于A溶液，兩溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的順序為c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-)；②a．溶液B堿性大于A溶液，向溶液A中加適量水，稀釋溶液，堿性減弱，不能調節(jié)溶液pH相等，a錯誤；b．向溶液A中加適量NaOH，增大堿性，可以調節(jié)溶液pH相等，b正確；c．向溶液B中加適量水，稀釋溶液堿性減弱，可以調節(jié)溶液pH相等，c正確；d．溶液B堿性大于A溶液，向溶液B中加適量NaOH，溶液pH更大，d錯誤；答案選bc；（4）參加反應的硝酸轉化為Cu（NO3）2、NO、NO2，根據Cu原子守恒可知n[Cu（NO3）2]=n（Cu）=0.6mol，得到的NO和NO2物質的量相同，根據電子轉移守恒，則：3n（NO）+n（NO2）=0.6mol×2，故n（NO）=n（NO2）=0.3mol，根據氮原子守恒可知n（HNO3）=2n[Cu（NO3）2]+n（NO）+n（NO2）=0.6mol×2+0.3mol+0.3mol=1.8mol。