Question

【題目】霧霾天氣的“罪魁禍?zhǔn)?/span>”是空氣中的CO、NO、NO2等污染氣體在大氣中反應(yīng)產(chǎn)生PM2.5 顆粒物，研究NO、NO2、CO 等污染物的處理，對環(huán)境保護(hù)有重要的意義。

(1)已知：

NO2(g)+CO(g) = CO2 (g)+NO(g) △H =－230.0kJ·mol-1

N2 (g)+O2 (g) = 2NO(g) △H =－180.0 kJ·mol-1

2NO(g)+O2 (g) = 2NO2 (g) △H =－112.3kJ·mol-1

若NO2氣體和CO 氣體反應(yīng)生成無污染氣體，其熱化學(xué)方程式為_____。

(2) 由CO生成CO2的化學(xué)方程式為CO＋O2CO2＋O。其正反應(yīng)速率為v正=K正·c(CO) ·c(O2)，逆反應(yīng)速率為v逆=K逆·c(CO2) ·c(O)，K正、K逆為速率常數(shù)。已知某一溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.40，K正=1.24×105 L·s-1·mol-1，此時(shí)K逆=_____L·s-1·mol-1。

(3)汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”，其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H<0。T℃時(shí)，將等物質(zhì)的量的NO 和CO 充入容積為2L 的密閉容器中，若溫度和體積不變，反應(yīng)過程中(0～15min) NO 的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖。

①圖中a、b 分別表示在相同溫度下，使用質(zhì)量相同但表面積不同的催化劑時(shí)，達(dá)到平衡過程中n (NO)的變化曲線，其中表示催化劑表面積較大的曲線是________(填“a”或“b”) 。

②T℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=____；(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù))平衡時(shí)若保持溫度不變，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，則平衡將_____移動。(填“向左”、“向右”或“不”)

③15min 時(shí)，若改變外界反應(yīng)條件，導(dǎo)致n (NO)發(fā)生圖中所示變化，則改變的條件可能是_________(任答一條即可)。

(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時(shí)，將x mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是_________用離子方程式表示)。向該溶液滴加c L 氨水后溶液呈中性，則所滴加氨水的濃度為_____molL﹣1。(NH3H2O 的電離平衡常數(shù)K =2×10﹣5 molL﹣1)

Answer 1

【答案】2NO2(g)+4CO(g) = 4CO2(g)+N2(g) △H=-852.3KJ/mol 3.1×105 b 40 L/mol 向右 增加 CO 的物質(zhì)的量濃度減少生成物濃度或降溫 NH4 + + H2 ONH3·H2O+ H+

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律寫出熱化學(xué)方程式；

（2）當(dāng)v正= v逆時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，K逆·c(CO2) ·c(O)= K正·c(CO) ·c(O2)，則= =K；

（3）①催化劑的表面積越大，催化效果越好，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)時(shí)間越短；

②用三段式計(jì)算K，用Q和K的大小判斷平衡移動方向

K===40；再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，Q==22.5，則平衡正向移動；

③15min 時(shí)，若改變外界反應(yīng)條件，導(dǎo)致n (NO)減小，反應(yīng)正向進(jìn)行，且改變條件瞬時(shí)n (NO)未變；

（4）NH4NO3為強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液中的銨根離子水解顯酸性；向該溶液滴加c L 氨水后溶液呈中性，則c（H+）= c（OH-），根據(jù)溶液呈電中性，求出c(NH4+)，根據(jù)K = ，計(jì)算原氨水的濃度；

（1）若NO2氣體和CO 氣體反應(yīng)生成無污染氣體，反應(yīng)式：2NO2(g)+4CO(g)= N2 (g)+ 4CO2 (g)，①NO2(g)+CO(g) = CO2 (g)+NO(g) △H =－230.0kJ·mol-1，②N2 (g)+O2 (g) = 2NO(g) △H =－180.0 kJ·mol-1，③2NO(g)+O2 (g) = 2NO2 (g) △H =－112.3kJ·mol-1，則4①-2②+③即可，△H=－230.0-（－180.0）+（－112.3）=-852.3kJ/mol；答案為：2NO2(g)+4CO(g)= N2 (g)+ 4CO2 (g) △H=-852.3kJ/mol；

（2）當(dāng)v正= v逆時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，K逆·c(CO2) ·c(O)= K正·c(CO) ·c(O2)，則= =K，K逆== 3.1×105；

（3）①催化劑的表面積越大，催化效果越好，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)時(shí)間越短，則答案為b；

②T℃時(shí)，

K===40；

再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，Q==22.5，則平衡正向移動；

③15min 時(shí)，若改變外界反應(yīng)條件，導(dǎo)致n (NO)發(fā)生圖中所示變化，反應(yīng)正向進(jìn)行，且改變條件瞬時(shí)n (NO)未變，則增加 CO 的物質(zhì)的量濃度減少生成物濃度或降溫；

（4）NH4NO3為強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液中的銨根離子水解顯酸性，離子反應(yīng)為：NH4+ + H2 O=NH3·H2O+ H+；向該溶液滴加c L 氨水后溶液呈中性，則c（H+）= c（OH-），根據(jù)溶液呈電中性，c(NH4+)+c（H+）= c（OH-）+c(NO3-)，可知c(NH4+)= c(NO3-)，K = ，設(shè)混和溶液的體積為V，則c(NH4+)= c(NO3-)=，此時(shí)溶液呈中性，c（OH-）=10-7mol/L，原氨水的濃度==；