Question

【题目】氮及其化合物在生产、生活中有着重要的作用．请回答下列问题：
（1）图1是常温下1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：
（2）在恒温、恒容的密闭容器中，通入一定量的N2O4发生反应N2O4（g）2NO2（g）△H如图2
①在0﹣60s时段，反应速率v（N2O4）为molL﹣1s﹣1 ．
②温度升高，混合气体的颜色变深，则△H0（填“＞”或“＜”）．
③改变条件重新达到平衡时，要使N2O4的体积分数变大，可采取的措施有（填字母）．
a．向混合气体中通入N2O4 b．升高温度
c．向混合气体中通入NO2 d．使用高效催化剂
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2 ， 反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O．含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1molL﹣1的CH3COONa溶液．
①A、B两溶液中c（NO3﹣）、c（NO2﹣）和c（CH3COO﹣）由大到小的顺序为（已知HNO2的电离
常数Ka=7.1×10﹣4molL﹣1 ， CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10﹣5molL﹣1）．
②可使A、B两溶液的PH相等的方法是（填字母）．
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
（4）铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O（方程式未配平）．0.6molCu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量为 ．

Answer 1

【答案】
（1）NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol
（2）0.001；＞；ac
（3）c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣）；bc
（4）1.8mol
【解析】解：（1）该反应的焓变△H=E1﹣E2=134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol，所以热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol，所以答案是：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol；（2）①由图可知，在0﹣60s时段△c（N2O4）=0.1mol/L﹣0.04mol/L=0.06mol/L，则v（N2O4）= =0.001mol/（L．min），
所以答案是：0.001；
②温度升高，混合气体的颜色变深，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，升高温度平衡向吸热反应移动，则△H＞0，
所以答案是：＞；
③a．向混合气体中通入N2O4 ， 等效为在原平衡基础上增大压强到达的平衡，平衡逆向移动，N2O4的体积分数增大，故a正确；
b．正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，N2O4的体积分数减小，故b错误；
c．向混合气体中通入NO2 ， 等效为在原平衡基础上增大压强到达的平衡，N2O4的体积分数增大，故c正确；
d．使用高效催化剂缩短到达平衡的水解，不影响平衡移动，N2O4的体积分数不变，故d错误，
所以答案是：ac；（3）0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，由2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0.1mol/L，NaNO2物质的量浓度为0.1mol/L，溶液B为0.1molL﹣1的CH3COONa溶液；
HNO2的电离常数Ka=7.1×10﹣4molL﹣1 ， CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10﹣5molL﹣1 ， 说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，溶液中醋酸根离子水解程度大于亚硝酸根离子水解程度，溶液B碱性大于A溶液，两溶液中c（NO3﹣）、c（NO2﹣）和c（CH3COO﹣）由大到小的顺序为c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣），
a．溶液B碱性大于A溶液，向溶液A中加适量水，稀释溶液，碱性减弱，不能调节溶液pH相等，故a错误；
b．向溶液A中加适量NaOH，增大碱性，可以调节溶液pH相等，故b正确；
c．向溶液B中加适量水，稀释溶液碱性减弱，可以调节溶液pH相等，故c正确；
d．溶液B碱性大于A溶液，向溶液B中加适量NaOH，溶液pH更大，故d错误；
所以答案是：c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣）；bc；（4）参加反应的硝酸转化为Cu（NO3）2、NO、NO2 ， 根据Cu原子守恒可知n[Cu（NO3）2]=n（Cu）=0.6mol，得到的NO和NO2物质的量相同，根据电子转移守恒，则：3n（NO）+n（NO2）=0.6mol×2，故n（NO）=n（NO2）=0.3mol，根据氮原子守恒，可知n（HNO3）=2n[Cu（NO3）2]+n（NO）+n（NO2）=0.6mol×2+0.3mol+0.3mol=1.8mol，
所以答案是：1.8mol．
【考点精析】掌握化学平衡的计算是解答本题的根本，需要知道反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．