Question

11．研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．利用反应6NO₂+8NH₃$?_{加热}^{催化剂}$7N₂+12H₂O也可处理NO₂．当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是6.72L．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1．2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1．则反应NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8kJ•mol^-1．
（3）14g乙烯在空气中完全燃烧生成液态水时放出热量560kJ，写出乙烯燃烧热的热化学反应方程式：C₂H₄（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1120KJ/mol．
（4）1L1mol/L的醋酸与1L1mol/L氢氧化钠反应的反应热为akJ•mol^-1；1L1mol/L的硫酸与1L1mol/L氢氧化钠反应的反应热为bkJ•mol^-1，则a＞b（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，向2L密闭容器中通入2molSO₂（g）和1molO₂（g），2min后反应达到平衡时，此时的SO₃浓度为0.5mol/L，则反应放出的热量为98.3kJ．

Answer 1

分析 （1）NO₂与水反应生成硝酸和NO，6NO₂+8NH₃  $\frac{\underline{催化剂}}{△}$7N₂+12H₂O反应中，只有N元素化合价发生变化，分别由+4价、-3价变化为0价；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kj•mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ•mol^-1
利用盖斯定律将$\frac{①-②}{2}$可得反应热；
（3）14g即0.5mol乙烯在空气中完全燃烧生成液态水时放出热量560kJ，根据热化学方程式的意义来回答；
（4）醋酸的电离需要吸热，中和反应放热，焓变是负值；
（5）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1表示生成2mol三氧化硫会释放出196.6kJ的能量，据此根据三氧化硫的量计算反应热．

解答 解：（1）NO₂与水反应生成硝酸和NO，反应的方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，6NO₂+8NH₃$\frac{\underline{催化剂}}{△}$7N₂+12H₂O反应中，只有N元素化合价发生变化，分别由+4价、-3价变化为0价，由化合价变化可知当有6molNO₂参加反应时，转移24mol电子，则当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂的物质的量为0.3mol，在标准状况下是0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6.72L；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kj•mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ•mol^-1
则$\frac{①-②}{2}$可得NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H₃=$\frac{-196.6kJ/mol+113.9kJ/mol}{2}$=-41.8kJ/mol，
故答案为：-41.8．
（3）14g即0.5mol乙烯在空气中完全燃烧生成液态水时放出热量560kJ，1mol乙烯在空气中完全燃烧生成液态水时放出热1120kJ，即C₂H₄（g）+3 O₂（g）═2 CO₂（g）+2 H₂O（l）△H=-1120KJ/mol，故答案为：C₂H₄（g）+3 O₂（g）═2 CO₂（g）+2 H₂O（l）△H=-1120KJ/mol；
（4）醋酸的电离需要吸热，中和反应放热，硫酸与氢氧化钠反应释放的热量高于醋酸和氢氧化钠之间的反应，所以a＞b，故答案为：＞；
（5）2min后反应达到平衡时，此时的SO₃浓度为0.5mol/L，三氧化硫的物质的量是1mol，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1表示生成2mol三氧化硫会释放出196.6kJ的能量，所以反应放出的热量为98.3kJ，故答案为：98.3 kJ．

点评 本题考查较为综合，涉及氧化还原反应计算、物质的分类以及盖斯定律的应用等知识，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，难度中等．