Question

【題目】研究氨氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：

2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1　ΔH1<0(Ⅰ)

2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH2<0(Ⅱ)

（1）4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數K＝_______(用K1、K2表示)。

（2）為研究不同條件對反應(Ⅱ)的影響，在恒溫條件下，向2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min時反應(Ⅱ)達到平衡。測得10 min內v(ClNO)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，則平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的轉化率α1＝________。其他條件保持不變，反應(Ⅱ)在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常數K2______(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小，可采取的措施是________。

（3）實驗室可用NaOH溶液吸收NO2，反應為2NO2＋2NaOH===NaNO3＋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，則兩溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO－)由大到小的順序為______________________________。(已知HNO2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)可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。

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

Answer 1

【答案】 略 2.5×10－2 75% > 不變 升高溫度 c(NO3－)>c(NO2－)>c(CH3COO－) b、c

【解析】試題分析：本題考查化學平衡常數表達式的書寫和影響因素，化學反應速率和化學平衡的計算，外界條件對化學平衡的影響，鹽類水解的規律和溶液中離子濃度大小的比較。

（1）由化學平衡常數的概念寫出K1=c(ClNO)/c2(NO2)，K2=c2(ClNO)/[c2(NO)·c(Cl2)]，反應4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常數K=[ c2(NO)·c(Cl2)]/c4(NO2)=。

（2）反應起始到平衡時轉化的ClNO物質的量為7.5×10-3molL-1min-110min2L=0.15mol，用三段式計算

2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）

n（起始）（mol） 0.2 0.1 0

n（轉化）（mol） 0.15 0.075 0.15

n（平衡）（mol） 0.05 0.025 0.15

則平衡后n（Cl2）=0.025mol。NO的轉化率a1=0.15mol0.2mol=0.75。該反應的正反應為氣體分子數減小的反應，該反應若在其他條件不變，恒壓條件下進行，相當于在恒容條件下達到平衡后，增大壓強，平衡正向移動，平衡時NO的轉化率增大，a2a1。平衡常數只與溫度有關，溫度不變平衡常數不變，K2不變。要使K2減小只能改變溫度，由于該反應的正反應為放熱反應，所以使K2減小只能升高溫度。

（3）根據方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，0.2mol NaOH與0.2mol NO2恰好完全生成0.1molNaNO3和0.1molNaNO2，所得溶液中NaNO3、NaNO2物質的量濃度都為0.1mol/L，NaNO3屬于強酸強堿鹽不發生水解，NaNO2、CH3COONa都屬于強堿弱酸鹽，NO2-、CH3COO-都發生水解使溶液呈堿性，則NO3-的濃度最大；HNO2的電離平衡常數大于CH3COOH的電離平衡常數，酸性：HNO2CH3COOH，則CH3COO-的水解能力強于NO2-，兩溶液中c（NO3-）、c（NO2-）、c（CH3COO-）由大到小的順序為c（NO3-） > c（NO2-）> c（CH3COO-）。CH3COO-的水解能力強于NO2-，CH3COONa溶液的堿性大于混合液，溶液A的pH小于溶液B。a項，向溶液A中加適量水，溶液A的pH減小，不能使兩者pH相等，錯誤；b項，向溶液A中加入適量NaOH，溶液A的pH增大，可使兩者pH相等，正確；c項，向溶液B中加適量水，溶液B的pH減小，可使兩者pH相等，正確；d項，向溶液B中加適量NaOH，溶液B的pH增大，不能使兩者pH相等，錯誤；答案選b、c。