Question

（15分）研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下放熱反應：

2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g） K1 ?H =a kJ/mol （I）

2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） K2 ?H =b kJ/mol （II）

（1）反應4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常數(shù)K= （用K1、K2表示），?H= kJ/mol（用a、b表示）。

（2）為研究不同條件對反應（II）的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0．2mol NO和0．1mol Cl2，10min時反應（II）達到平衡。測得10min內(nèi)v（ClNO）=7．5×10-3mol?L-1?min-1，則平衡后

n（Cl2）= mol。其它條件保持不變，反應（II）在恒壓條件下進行，平衡常數(shù)K2 （填“增大”“減小”或“不變”)。

（3）實驗室可用NaOH溶液吸收NO2，反應為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0．2mol NaOH的水溶液與0．2mol NO2恰好完全反應得1L溶液A，溶液B為0．1mol?L?1的CH3COONa溶液，則兩溶液中c（NO3?）、c（NO2-）和c（CH3COO?）由大到小的順序為 。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4mol?L?1，CH3COOH的電離常數(shù)K a=1．7×10-5mol?L?1)

（4)由有機陽離子、Al2Cl7—和AlCl4—組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。

鋼制品應接電源的 極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為 。

Answer 1

（1）K12/ K2 2a-b （2）0．025 不變；

（3）c(NO3?) > c(NO2-) > c(CH3COO?)；(4) 負(1分)；4 Al2Cl7-+3e?=Al+7 AlCl4-；H2 （各2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)方程式可得；；；則?H=(2a-b) kJ/mol；（2）v（ClNO）=7．5×10-3mol?L-1?min-1，則v(Cl2)=1/2 v（ClNO）=3．75×10-3mol?L-1?min-1,反應過程消耗的Cl2的物質(zhì)的量是3.75×10-3mol?L-1?min-1×10min×2L=0.075mol，則平衡后n（Cl2）=0.1mol—0.075mol=0．025mol；其它條件保持不變，反應（II）在恒壓條件下進行，由于溫度不變，所以平衡常數(shù)不變；（3）實驗室用NaOH溶液吸收NO2，反應為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0．2mol NaOH的水溶液與0．2mol NO2恰好完全反應得1L溶液A，根據(jù)方程式可知該溶液中含有0．1mol的NaNO3和0．1mol的NaNO2；溶液B為0．1mol?L?1的CH3COONa溶液，硝酸是強酸完全電離，NO3-在溶液中不水解，形成鹽的酸電離平衡常數(shù)越小，則其相同濃度的鹽水解程度就越大，溶液中含有該鹽的離子的濃度就越小。由于電離平衡常數(shù)K(HNO2)>K(CH3COOH)，則兩溶液中c（NO3?）>c（NO2-）>c（CH3COO?）; （4)在鋼制品上電鍍鋁時，鋼制品應作陰極，接電源的負極，則陰極電極反應式為4 Al2Cl7-+3e?=Al+7AlCl4-。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極是溶液中的H+得到電子變?yōu)闅錃�，所以陰極產(chǎn)物為H2。

考點：考查化學平衡常數(shù)的關系、蓋斯定律的應用、反應熱的計算、化學反應速率的計算、電解原理的應用的知識。