题目内容
【题目】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H1=+180.5 kJ·mol-1
② C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5 kJ·mol-1和-283 kJ·mol-1
则2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)的△H=kJ·mol-1
(2)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol·L-1·min-1(保留两位有效数字);第12 min时改变的反应条件可能为________。
A.升高温度B.加入NO C.加催化剂D.降低温度
②该反应在第24 min时达到平衡状态,CO2的体积分数为________(保留三位有效数字),化学平衡常数K值为________(保留两位有效数字)。
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收,若将一定量的SO2气体通入到300mL NaOH的溶液中,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,产生的气体与反应的HCl两者物质的量的关系如图所示(气体的溶解和HCl的挥发忽略,NaHSO3水溶液为酸性):
①O点溶液中所含溶质的化学式为;
②a点溶液中各离子溶度大小关系为______________;
【答案】(1)-746.5
(2)①4.4×10 -3 D ②22.2%3.4
(3)①NaOH Na2SO3
②c(Na+) >c(Cl-)>c()>c(H+)>c()>c(OH-)
【解析】本题考查化学反应平衡图像及计算相关内容。(1)① N 2 (g)+O 2 (g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol -1
② 2C(s) +O 2 (g)=2CO 2 (g) △H=-787kJ·mol -1
③ 2CO(g) +O 2 (g)=2CO 2 (g) △H=-566kJ·mol -1
③-①得: 2NO(g+2CO(g)=N 2 (g)+2CO 2 (g)) △H=-746.5kJ·mol -1
(2)①在前九秒钟浓度减少了0.04mol/L,所以v(CO)=4.4×10 -3 ;该反应的正向是放热反应,A升高温度向吸热的方向移动,一氧化碳和一氧化氮的浓度应该升高,错误;B加入一氧化氮时,一氧化氮的浓度应该是先升高再降低,图中不符,错误;C加入催化剂,不会影响化学平衡,也就是说一氧化碳和一氧化氮的浓度不会发生变化。错误;D降低温度,平衡正向移动,符合图中的曲线变化,正确。
该反应在第24 min时达到平衡状态,CO 2 的体积分数为: ==0.222
化学平衡常数为:
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收,若将一定量的SO2气体通入到300mL NaOH的溶液中,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,产生的气体与反应的HCl两者物质的量的关系如图所示(气体的溶解和HCl的挥发忽略,NaHSO3水溶液为酸性):
①根据图像产生气体前后消耗盐酸前多后少,则O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH和Na2SO3;
②a点溶液为亚硫酸氢钠和氯化钠混合物(且二者物质的量浓度之比为1:1),溶液中各离子溶度大小关系为c(Na+) >c(Cl-)>c()>c(H+)>c()>c(OH-)。