题目内容
【题目】氮氧化物是大气主要污染物，可采用强氧化剂氧化脱除、热分解等方法处理氮氧化物。
Ⅰ．已知:
(1)写出反应1的离子方程式___________。
(2)在反应2中,NO2－的初始浓度为0.1mol·L－1,反应为NO2－+S2O82－+2OH-
NO3－+2SO42－+H2O。不同温度下，达到平衡时NO2－的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如下图所示。
①比较a、b点的反应速率:va逆_______vb正(填或“>”“<”或“=”)
②随着温度的升高，该反应的化学平衡常数K______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③已知90℃时，Kw=3.6×10－13，若b点对应的pH为12,则该温度下K=_____(保留一位小数)。
(3)工业电解硫酸钠和硫酸的混合液制备过硫酸钠(Na2S2O8),阳极的电极反应式为_______。
Ⅱ．N2O在金粉表面发生热分解：2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) ΔH。
回答下列问题:
(4)已知:2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(1) ΔH1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1) ΔH2
ΔH=_____。(含ΔH1、ΔH2的代数式)
(5)某温度下,测得c(N2O)随时间t变化关系如图所示。
己知瞬时反应速率v与c(N2O)的关系为v=kcn(N2O)(k是反应速率常数),则k=________,n=_____.
【答案】 2NO+S2O82－+4OH－
2NO2－+2SO42－+2H2O < 增大 20.5L·mol－1 2SO42――2e－=S2O82－ 2/3ΔH1-1/3ΔH2 0.0010mol·L-1·min-1 0
【解析】（1）考查离子反应方程式的书写，反应1中通入NO、Na2S2O8、NaOH，产物是Na2SO4和NaNO2，即有NO＋Na2S2O8＋NaOH→NaNO2＋Na2SO4，NO中N的化合价由＋2价→＋3价，化合价升高1价，Na2S2O8中含有过氧根离子，化合价降低2价，根据化合价升降法，得到离子反应方程式为2NO＋S2O82－＋4OH－=2NO2－＋2SO42－＋2H2O；（2）考查影响化学反应速率的因素、化学平衡常数的计算，①b点的初始浓度大于a点，浓度越大反应速率越快，即va逆<vb正；②根据图像，相同初始浓度下，温度越高，NO2－的去除率越高，即升高温度，平衡向正反应方向进行，正反应是吸热反应，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，化学平衡常数增大；③pH=12，此时c(OH－)=3.6×10－1mol·L－1，
NO2－+S2O82－+2OH-
NO3－+2SO42－+H2O。
起始：0.1 0.2
变化：0.09 0.09 0.09 0.18
平衡：0.01 0.11 3.6×10－1 0.09 0.18 根据化学平衡常数的定义，K= 
，代入数值，得出K=20.5；（3）考查电极反应式的书写，根据电极的原理，阳极上失去电子，化合价升高，因此阳极反应式为2SO42－－2e－=S2O82－；（4）考查热化学反应方程式的计算， ①2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(1)，②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)，根据目标反应方程式，(2×①－②)/3得出：△H=(2△H1－△H2)/3；（5）考查化学反应速率的计算，根据图像，相隔相同时间段，化学反应速率相等，取时间分别为20、40，即有k×0.08n=k×0.06n，解得n=0，0－20min时，N2O表示的化学反应速率是(0.10－0.08)/20mol/(L·min)=0.0010 mol/(L·min)，代入上述公式，得出k=0.0010 mol/(L·min)。
