Question

【題目】為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質量，有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。

（1）在汽車排氣管內安裝催化轉化器可將汽車尾氣中主要污染物轉化為無毒的大氣循環物質。已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol

②C和CO的燃燒熱(△H)分別為-393.5 kJ/mol和-283 kJ/mol

則2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=_______ kJ/mol。

（2）將 0.20 mol NO 和 0.10 mol CO充入一 個容 積 為 1L 的密閉容器中，反應過程中物質濃度變化如圖所示。

①0～9 min 內 的平均反應速率v(N2)=____mol/(L ·min) (保留兩位有效數字)；第12min時改變的反應條件可能為_____ (填字母).

A.升高溫度 B.加入NO C.降低溫度 D.加催化劑

②該反應在第24min時達到平衡狀態，CO的體積分數為____(保留三位有效數字)，化學平衡常數K=_______(保留兩位有效數字)。

（3）煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c(Na+)=________(用含硫微粒濃度的代數式表可)。

（4）通過人工光合作用能將水與燃煤產生的CO2轉化成HCOOH和O2。已知常溫下0.1mol/LHCOONa溶液的pH=10，則HCOOH 的電離常數Ka=_______。

Answer 1

【答案】 -746.5 2.2×10-3 C 14.8% 3.4 2c(SO32-)+c(HSO3-) 1.0×10-7

【解析】(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJmol-1，②C的燃燒熱(△H)為-393.5kJmol-1，熱化學方程式為C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1，③CO的燃燒熱283kJmol-1 ，熱化學方程式為CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-283kJmol-1，依據蓋斯定律計算③×2-①得到，2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H=-746.5kJ/mol，故答案為：-746.5；

(2)①圖像分析一氧化碳濃度變化=0.10mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，CO在0-9min內的平均反應速率v(CO)= =4.4×10-3 mol/(L·min)，則v(N2)= v(CO)=2.2×10-3 mol/(L·min)，第12min時，一氧化碳和一氧化氮濃度減小，濃度增大說明平衡正向進行；A．反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向進行，故A不符合；B．加入NO，平衡正向進行，一氧化氮濃度大于原平衡，故B不符合；C．反應是放熱反應，降低溫度，平衡正向進行，故C符合；D．加催化劑改變反應速率不改變化學平衡，故D不符合；故答案為：2.2×10-3；C；

②該反應在第24min時達到平衡狀態，平衡濃度c(N2)=0.03mol/L，c(NO)=0.14mol/L，c(CO)=0.04mol/L，依據化學平衡三段式列式計算

2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)

起始量(mol/L) 0.2 0.1 0 0

變化量(mol/L) 0.06 0.06 0.03 0.06

平衡量(mol/L) 0.14 0.04 0.03 0.06

CO的體積分數=×100%=14.8%，平衡常數K==3.4，故答案為：14.8%；3.4；

(3)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，依據溶液中電荷守恒分析，c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，c(H+)=c(OH-)，得到c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，故答案為：2c(SO32-)+c(HSO3-)；

(4)常溫下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH為10，溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2OHCOOH+OH-，故Kh==10-7，則HCOOH的電離常數Ka===1×10-7，故答案為：1.0×10-7。