Question

【题目】氮的氧化物是大气的主要污染物，是当前环保工作的重要研究内容之一。

（1）氨气还原氮的氧化物

①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1

②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H2

则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H=_______________。(用含△H1、△H2的式子表示)

依据反应②，可将氨气直接用于燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，写出负极电极反应式：______________________________________________________。

（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入4.0mol NO2和4.0mol CO，在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H<0，测得相关数据如下：

	0min	5min	10min	15min	20min
c(NO2)/mol/L	2.0	1.7	1.56	1.5	1.5
c(N2)/mol/L	0	0.15	0.22	0.25	0.25

①0～5min，用NO2的浓度变化表示的反应速率为_________________。

②以下表述能说明该反应己达到平衡状态的是________。

A．气体颜色不再变化 B．气体密度不再变化 C．气体平均相对分子质量不再变化

③20 min时，保持温度不变，继续向该容器中加入l.0mol NO2和l.0molCO，在t1时反应再次达到平衡，则NO2的转化率比原平衡_______（填“增大”、“减小”或“不变）。

④该温度下反应的化学平衡常数K= _________________。

（3）湿法脱硝：采用NaClO2 溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K 下，向足量碱性NaClO2 溶液中通入含NO 的烟气，充分反应后，溶液中离子浓度的分析结果如下表：

离子	NO3-	NO2-	Cl-
c/(mol L-1)	2.0×10-4	1.0×10-4	1.75×10-4

依据表中数据，写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式______________________。

Answer 1

【答案】ΔH2 - 3ΔH1 2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O 0.06mol/（Lmin） AC 增大 0.11或 12NO + 7ClO2- + 12OH- = 8NO3- + 4NO2- + 7Cl- + 6H2O

【解析】

（1）根据盖斯定律解题；氨气燃料电池，氮元素化合价升高失电子，氨气为负极，发生氧化反应；

（2）①根据v=△c/△t计算。

②变量不在发生变化证明反应达到了平衡；

③对平衡影响相当于加压；

④列出三行式，在计算k

（3）亚氯酸钠具有氧化性，则溶液脱硝过程中发生反应生成硝酸根离子、亚硝酸根离子、氯离子和水，根据表格可知生成的离子的物质的量之比，写出离子方程式。

（1）根据盖斯定律②-①×③计算可得；氨气气燃料电池通燃料的为负极，发生氧化反应，结合电解质溶液书写负极电极反应式为2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O；

答案：ΔH2 - 3ΔH1 2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O

（2）①v=△c/△t=（2.0mol/L-1.7mol/L）/5min=0.06mol/（Lmin）；

答案：0.06mol/（Lmin）

②A.反应平衡前，NO2的浓度在变化，颜色在变化，当化学达到平衡，颜色就不再变化了，故A正确；

B.由于反应物均为气体，且反应前后质量守恒，且容器为恒容的气体，故气体密度一直不变，无法判断反应是否平衡，故B错误；

C.由于此反应的反应物和生成物均为气体，故气体总质量一直不变，而此反应在平衡之前气体的物质的量在减小，故平衡之前的平均相对分子质量在增大，当不变时化学反应达到平衡，故C正确；

答案：AC

③20min时，保持温度不变，继续向该容器中加入l.0mol NO2和l.0molCO，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以的转化率变大；

答案：增大

④列出三行式：

4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)

c（初） 2.0 2.0 0 0

△c 1.0 0.5 0.25 1.0

C（平衡）1.0 1.5 0.25 1.0

K==或0.11

答案：0.11或

（3）亚氯酸钠具有氧化性，则溶液脱硝过程中发生反应生成硝酸根离子、亚硝酸根离子、氯离子和水，根据表格可知生成的离子的物质的量之比，故总反应的离子方程式为12NO + 7ClO2- + 12OH- = 8NO3- + 4NO2- + 7Cl- + 6H2O

答案：12NO + 7ClO2- + 12OH- = 8NO3- + 4NO2- + 7Cl- + 6H2O