Question

霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區(qū)．其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一．

（l）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）

催化劑  .

2CO₂（g）+N₂（g）△H＜0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，如示意圖1正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t₁時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

（填代號）．
（2）煤燃燒產(chǎn)生的煙道氣中常含有大量SO₂污染性氣體，處理煙道氣中SO₂的一種方法，是將其通入到碳酸鈉溶液中，①寫出碳酸鈉水解的離子方程式

 

．
②在碳酸鈉溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關(guān)系正確的是

 

A、c（Na⁺）═2c（CO₃^2-）   
B、c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）
C、c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞C（H⁺）    
D、c（OH^-）-c（H⁺）═c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）
③寫出SO₂與過量碳酸鈉溶液反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）298K時，在2L的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-a kJ?mol^-1 （a＞0）．N₂O₄的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖2．達(dá)平衡時，N₂O₄的濃度為NO₂的2倍，回答下列問題．2298k時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

 L?mol^-1．
②下列條件的改變一定能加快反應(yīng)速率并且提高NO₂的轉(zhuǎn)化率的是

 

A、升高反應(yīng)溫度                    
B、保持容器體積不變，增加NO₂的物質(zhì)的量
C、保持體積不變，充入稀有氣體He使體系壓強增大     
D、縮小容器的體積，增大壓強
③若反應(yīng)在398K進(jìn)行，某時刻測得n（NO₂）=0.6mol  n（N₂O₄）=1.2mol，則此時V_（正）

 

V_（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的影響因素,鹽類水解的應(yīng)用,離子濃度大小的比較

專題：化學(xué)平衡專題,鹽類的水解專題

分析：（1）a、到達(dá)平衡后正、逆速率相等，不再變化；
b、到達(dá)平衡后，溫度為定值，平衡常數(shù)不變，結(jié)合反應(yīng)熱判斷隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)溫度變化，判斷溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響；
c、t₁時刻后二氧化碳、CO的物質(zhì)的量發(fā)生變化，最后不再變化；
d、到達(dá)平衡后各組分的含量不發(fā)生變化；
（2）①碳酸鈉水解生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉，碳酸氫鈉繼續(xù)水解生成碳酸和氫氧化鈉；
②A．根據(jù)電荷書恒判斷；
B．根據(jù)碳酸根離子發(fā)生水解以及水的電離判斷出離子濃度的大��；
C．根據(jù)碳酸根離子發(fā)生水解以及水的電離判斷出離子濃度的大�。�
D．根據(jù)質(zhì)子守恒判斷；
③SO₂與過量碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉、二氧化碳；
（3）①有圖可知N₂O₄的平衡濃度為0.6mol/L，達(dá)到平衡時，N₂O₄的濃度為NO₂的2倍，則NO₂的平衡濃度為0.3mol/L，帶入平衡常數(shù)表達(dá)式計算；
②A．根據(jù)反應(yīng)放熱，所以升高反應(yīng)溫度平衡向逆向移動分析；
B．縮小容器的體積，即增大壓強，平衡正向移動；
C．保持容器體積不變，充入稀有氣體，平衡不移動；
D．保持容器體積不變，充人NO₂氣體，采用先成比例增大體積，轉(zhuǎn)化率不變，再壓縮到原來的體積，平衡正向移動；
③反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，K值減小，計算可知此時的濃度商Q=K（298K）＞K（398K），反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，因此V_（正）＜V_（逆）．

解答： 解：（1）a、到達(dá)平衡后正、逆速率相等，不再變化，t₁時刻V_正最大，之后隨反應(yīng)進(jìn)行速率發(fā)生變化，未到達(dá)平衡，故a錯誤；
b、該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，到達(dá)平衡后，溫度為定值，達(dá)最高，平衡常數(shù)不變，為最小，圖象與實際符合，故b正確；
c、t₁時刻后二氧化碳、CO的物質(zhì)的量發(fā)生變化，t₁時刻未到達(dá)平衡狀態(tài)，故c錯誤；
d、NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為定值，t₁時刻處于平衡狀態(tài)，故d正確，
故答案為：bd；
（2）①碳酸鈉水解生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉，碳酸氫鈉繼續(xù)水解生成碳酸和氫氧化鈉，水解的離子方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
②A．Na₂CO₃溶液中電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+2c（CO₃^2-），故A錯誤；
B．碳酸根離子發(fā)生水解以及水的電離，所以溶液中離子濃度：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故B正確；
C．碳酸根離子發(fā)生水解以及水的電離，所以溶液中離子濃度：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故C正確；
D．Na₂CO₃溶液中質(zhì)子守恒：c（H⁺）═c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），故D正確；
故選：BCD；
③SO₂與過量碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉、二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+CO₃^2-═SO₃^2-+CO₂；故答案為：SO₂+CO₃^2-═SO₃^2-+CO₂；
（3）①有圖可知N₂O₄的平衡濃度為0.6mol/L，達(dá)到平衡時，N₂O₄的濃度為NO₂的2倍，則NO₂的平衡濃度為0.3mol/L，
則K=

c(N 2O 4)

c 2(NO 2)

=

0.6mol/L

(0.3mol/L) 2

=6.67L/mol，
故答案為：6.67；
②A．根據(jù)反應(yīng)放熱，所以升高反應(yīng)溫度加快反應(yīng)速率，平衡向逆向移動，轉(zhuǎn)化率減小，故錯誤；
B．保持容器體積不變，充人NO₂氣體加快反應(yīng)速率，采用先成比例增大體積，轉(zhuǎn)化率不變，再壓縮到原來的體積，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
C．保持容器體積不變，充入稀有氣體，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，故錯誤；
D．縮小容器的體積，即增大壓強加快反應(yīng)速率，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
故答案為：BD；
③反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，K值減小，密閉容器的體積為2L，因此的N₂O₄的濃度為0.6mol/L，N₂O₄的濃度為0.3mol/L，濃度商Q=

c(N 2O 4)

c 2(NO 2)

=

0.6mol/L

(0.3mol/L) 2

=6.67L/mol=6.67L/mol=K（298K）＞K（398K），反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，因此V_（正）＜V_（逆）；
故答案為：＜．

點評：本題考查了化學(xué)平衡影響因素，溶液中的離子濃度大小，化學(xué)反應(yīng)速率，平衡常數(shù)概念計算應(yīng)用，注意平衡的條件分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．