题目内容

2012年中国大多城市都受到雾霾天气的影响，雾霾的形成与氮的氧化物和硫的氧化物有关：
已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1 ①
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1 ②
（1）则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=
 
kJ?mol-1
（2）某温度时，在一个容积为10L的密闭容器中进行反应①．开始充入4.0mol SO2和2.0molO2，半分钟后达到平衡，并放出352.8kJ的热量．此时SO2的转化率是
 
，该温度下的平衡常数K=
 
．
（3）利用钠碱循环法可脱除工业废气中的SO2．
①在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是
 
．
②吸收液吸收SO2的过程中，pH随n（S
O
2-
3
）：n（HS
O
-
3
）变化关系如下表：
n（S
O
2-
3
）：n（HS
O
-
3
）		 91：9 1：1 9：91
pH 8.2 7.2 6.2
当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（选填字母）
 
．
a．c（Na+）=2c（S
O
2-
3
）+c（HS
O
-
3
）
b．c（Na+）＞c（HS
O
-
3
）＞c（S
O
2-
3
）＞c（H+）=c（OH-）
c．c（Na+）+c（H+）=c（S
O
2-
3
）+c（HS
O
-
3
）+c（OH-）
（4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3．25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是
 
（用离子方程式表示）．向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，所滴加氨水的浓度为
 
mol?L-1．（NH3?H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol?L-1）
分析：（1）根据盖斯定律将两个反应相加或相减以得到NO2（g）与SO2（g）生成SO3（g）和NO（g）的反应热，再书写热化学反应方程式；
（2）根据放出352.8kJ的热量求出参加反应的二氧化硫，再求出其转化率；求出平衡是各物质的浓度，然后求出平衡常数；
（3）①Na2SO3与NaOH反应；
②a、利用物料守恒可知a正确；
b、当n（S
O
2-
3
）：n（HS
O
-
3
）=1：1时，PH为7.2，故当为中性时，n（S
O
2-
3
）要减少，故c（HS
O
-
3
）＞c（S
O
2-
3
），所以b正确；
c、电荷守恒为：c（Na+）+c（H+）=2c（S
O
2-
3
）+c（HS
O
-
3
）+c（OH-）；故c错误；
（4）依据铵根离子水解分析回答；依据同粒子效应，一水合氨对铵根离子水解起到抑制作用；依据一水合氨的电离平衡常数计算得到氨水浓度．
解答：解：（1）由①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1，
②2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1，
根据盖斯定律可知，
①-②
2
可得NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g），
则△H=
-196.6kJ/mol-(-113.0kJ/mol)
2
=-41.8kJ?mol-1，
故答案为：NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol-1；
（2）开始在10L的密闭容器中加入4.0molSO2和2.0molO2，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量352.8kJ根据1molSO2完全反应放热98.3KJ；则一定条件下当反应达到平衡时共放出热量352.8kJ，消耗二氧化硫物质的量=
1mol×352.8KJ
98.3KJ 
=3.6mol；依据化学平衡三段式列式计算：
               2SO2（g）+O2（g）精英家教网 2SO3（g）
开始量（mol）   4       2                   0
变化量（mol）   3.6     1.8                3.6
平衡量（mol）   0.4     0.2                3.6
所以SO2的转化率α=
3.6mol
4mol
×100%=90%；平衡是各物质的浓度为：c（ SO2）=0.04mol/L，c（O2）=0.02mol/L，c（SO3）=0.36mol/L，
所以K=
c2(SO3)
c2( SO2)c(O2)
=4050
故答案为：90%；4050；
（3）①Na2SO3与NaOH反应其离子方程式为：2OH-+SO2═H2O+SO32-；
故答案为：2OH-+SO2═H2O+SO32-；
②a、利用物料守恒可知a正确；
b、当n（S
O
2-
3
）：n（HS
O
-
3
）=1：1时，PH为7.2，故当为中性时，n（S
O
2-
3
）要减少，故c（HS
O
-
3
）＞c（S
O
2-
3
），所以b正确；
c、电荷守恒为：c（Na+）+c（H+）=2c（S
O
2-
3
）+c（HS
O
-
3
）+c（OH-）；故c错误；
故答案为：ab；
（4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3．25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，是因为铵根离子水解；反应的离子方程式为：NH4++H2O?NH3?H2O+H+；加入氨水溶液抑制铵根离子水解，平衡逆向进行；将a mol NH4NO3溶于水，向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，溶液中氢氧根离子浓度=10-7mol/L；NH3?H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol?L-1，设混合后溶液体积为1L，根据一水合氨电离平衡得到：NH3?H2O?NH4++OH-，
平衡常数K=
c(NH4+)c(OH-)
c(NH3?H2O)
=
bmol/L×10-7mol/L
b×c(NH3?H2O)mol/L
=2×10-5 mol?L-1，计算得到c（NH3?H2O）=
a
200b
mol/L，
故答案为：NH4++H2O?NH3?H2O+H+；
a
200b
．
点评：本题考查反应热的计算，盖斯定律应用，盐类水解，盐溶液中离子浓度的比较，注意反应热与热量的关系来求物质的量，难度较大．
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