Question

【题目】研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

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)的平衡常数K＝_______(用K1、K2表示)。

（2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2______(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是________。

（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为0.1 mol·L－1的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO－)由大到小的顺序为______________________________。(已知HNO2电离常数Ka＝7.1×10－4 mol·L－1，CH3COOH的电离常数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中加适量水 b．向溶液A中加适量NaOH

c．向溶液B中加适量水 d．向溶液B中加适量NaOH

Answer 1

【答案】 略 2.5×10－2 75% > 不变 升高温度 c(NO3－)>c(NO2－)>c(CH3COO－) b、c

【解析】试题分析：本题考查化学平衡常数表达式的书写和影响因素，化学反应速率和化学平衡的计算，外界条件对化学平衡的影响，盐类水解的规律和溶液中离子浓度大小的比较。

（1）由化学平衡常数的概念写出K1=c(ClNO)/c2(NO2)，K2=c2(ClNO)/[c2(NO)·c(Cl2)]，反应4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=[ c2(NO)·c(Cl2)]/c4(NO2)=。

（2）反应起始到平衡时转化的ClNO物质的量为7.5×10-3molL-1min-110min2L=0.15mol，用三段式计算

2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）

n（起始）（mol） 0.2 0.1 0

n（转化）（mol） 0.15 0.075 0.15

n（平衡）（mol） 0.05 0.025 0.15

则平衡后n（Cl2）=0.025mol。NO的转化率a1=0.15mol0.2mol=0.75。该反应的正反应为气体分子数减小的反应，该反应若在其他条件不变，恒压条件下进行，相当于在恒容条件下达到平衡后，增大压强，平衡正向移动，平衡时NO的转化率增大，a2a1。平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，K2不变。要使K2减小只能改变温度，由于该反应的正反应为放热反应，所以使K2减小只能升高温度。

（3）根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，0.2mol NaOH与0.2mol NO2恰好完全生成0.1molNaNO3和0.1molNaNO2，所得溶液中NaNO3、NaNO2物质的量浓度都为0.1mol/L，NaNO3属于强酸强碱盐不发生水解，NaNO2、CH3COONa都属于强碱弱酸盐，NO2-、CH3COO-都发生水解使溶液呈碱性，则NO3-的浓度最大；HNO2的电离平衡常数大于CH3COOH的电离平衡常数，酸性：HNO2CH3COOH，则CH3COO-的水解能力强于NO2-，两溶液中c（NO3-）、c（NO2-）、c（CH3COO-）由大到小的顺序为c（NO3-） > c（NO2-）> c（CH3COO-）。CH3COO-的水解能力强于NO2-，CH3COONa溶液的碱性大于混合液，溶液A的pH小于溶液B。a项，向溶液A中加适量水，溶液A的pH减小，不能使两者pH相等，错误；b项，向溶液A中加入适量NaOH，溶液A的pH增大，可使两者pH相等，正确；c项，向溶液B中加适量水，溶液B的pH减小，可使两者pH相等，正确；d项，向溶液B中加适量NaOH，溶液B的pH增大，不能使两者pH相等，错误；答案选b、c。