Question

【題目】氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。

（1）已知：CO可將部分氮的氧化物還原為N2。

反應(yīng)Ⅰ：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = －746 kJ·mol－1

反應(yīng)Ⅱ：4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = －1200 kJ·mol－1

寫出CO將NO2還原為NO的熱化學(xué)方程式 。

（2）在一絕熱恒容的容器中充入2mol CO和1mol NO2發(fā)生上述反應(yīng)II，以下能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （ ）

A．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不在變化 B．容器內(nèi)CO和NO2物質(zhì)的量比不變

C．容器內(nèi)氣體平均密度不變 D．容器內(nèi)氣體溫度恒定不變

（3）在密閉容器中充入5 mol CO和4 mol NO發(fā)生上述反應(yīng)I，下圖為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。

回答下列問題：

①溫度：T1 T2（填“＜”或“＞” ）。

②某溫度下，在體積為2 L的密閉容器中，反應(yīng)進(jìn)行10分鐘放出熱量373 kJ，用CO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO)= 。

③若在D點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器升溫的同時(shí)擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小，重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點(diǎn)中的 點(diǎn)

（4）某溫度時(shí)，亞硝酸銀AgNO2的 Ksp= 9.0×10-4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10-5，當(dāng)向含NO2－、SO42－混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42－恰好完全沉淀（即SO42－濃度等于1.0×10-5 mol·L-1）時(shí)，c(NO2－)= mol·L－1。

（5）如右圖，在酸性條件下，電解水中CN-可轉(zhuǎn)化為CO2和N2，請(qǐng)寫出陽極的電極反應(yīng)式 。

Answer 1

【答案】（1）CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)△H=-227kJ·mol-1；

（2）AD；（3）①＞；②0.05mol·L-1·min-1；③A；

（4）4.5×10－4mol·L－1；（5）2CN－+4H2O－10e-＝N2↑+2CO2↑+8H+。

【解析】

試題分析：（1）①2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)，②4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)，(②－①)/2得出CO(g)+NO2(g)CO2(g)+ NO(g) △H= -227 kJ·mol-1；（2）A、反應(yīng)前后系數(shù)之和不相等，因此壓強(qiáng)不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故正確；B、因?yàn)橥度肓繛?：1，與系數(shù)之比相等，任何時(shí)刻，物質(zhì)的量之比不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤；C、根據(jù)密度的定義，組分都是氣體，氣體質(zhì)量相等，容器是恒容，氣體體積不變，因此密度不變，不能說明達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤；D、因?yàn)榻^熱容器，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度會(huì)升高，當(dāng)溫度不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故正確；(3)①作等壓線，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率降低，NO的體積分?jǐn)?shù)增大，即T1>T2；②消耗2molCO放出熱量為746kJ，因此放出373kJ熱量消耗CO的物質(zhì)的量為2×373/746mol=1mol，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義，v(CO)= 1/(2×10) mol·L-1·min-1=0.05 mol·L-1·min-1；③升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的體積分?jǐn)?shù)增大，減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的體積分?jǐn)?shù)增大，即A點(diǎn)；(4)當(dāng)SO42－全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液的c2(Ag＋)=Ksp/c(SO42－)=4，即c(Ag＋)=2mol·L－1，因此c(NO2－)=Ksp/c(Ag＋)=9×10－4/2mol·L－1=4.5×10－4mol·L－1；(5)陽極是失電子的過程，化合價(jià)升高，根據(jù)裝置圖，右側(cè)電極為陽極，即電極反應(yīng)式為：2CN－+4H2O－10e-＝N2↑+2CO2↑+8H+。