题目内容

【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)1是常温下1 mol NO21 mol CO反应生成CO2NO过程中的能量变化示意图,请写出NO2CO反应的热化学方程式:____________________________

(2)如图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) ΔH。

0~60 s时间段,反应速率v(N2O4)____ mol·L-1·s-1

温度升高,混合气体的颜色变深,ΔH____0(“>”“<”)。

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,发生反应的化学方程式为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B0.1 mol·L-1CH3COONa溶液。

①A、B两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)c(CH3COO-)由大到小的顺序为_________________

(HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-1)。

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,可将化学方程式表示为Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)。0.6 mol Cu被硝酸完全溶解后,如果得到的NONO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量为____

【答案】 NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 0.001 > ac c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-) bc 1.8 mol

【解析】(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) ΔH=-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)=0.06mol/L÷60s=0.001mol/(L·s);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;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,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,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,c正确;d.使用高效催化剂缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,N2O4的体积分数不变,d错误,答案选ac;(3)①0.2mol 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可得到溶液ANaNO3物质的量浓度为0.1mol/L,NaNO2物质的量浓度为0.1mol/L,溶液B0.1mol/LCH3COONa溶液;

HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-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-)c(CH3COO-)由大到小的顺序为c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-);②a.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,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,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,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,d错误;答案选bc;(4)参加反应的硝酸转化为Cu(NO32、NO、NO2,根据Cu原子守恒可知n[Cu(NO32]=n(Cu)=0.6mol,得到的NONO2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(NO32]+n(NO)+n(NO2)=0.6mol×2+0.3mol+0.3mol=1.8mol。

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