Question

【题目】研究碳、氮及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。

(1)氧化还原法消除NOx的转化如下：NONO2N2

已知：NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1

2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－116.2 kJ·mol－1

则反应Ⅰ的热化学方程式为___________________________________________________________。

(2)有人设想将CO按下列反应除去：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)　ΔH>0，请你分析该设想能否实现？________(填“能”或“否”)，依据是_________________________________________。

(3)一定条件下，CO可与粉末状的氢氧化钠作用生成甲酸钠。已知常温时，甲酸的电离平衡常数Ka＝1.70×10－4。

①甲酸钠的水溶液呈碱性，请用离子方程式表示其原因________________________________________。

②向20 mL 0.1 mol·L－1的甲酸钠溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L－1的盐酸，混合液呈________(填“酸”或“碱”)性，溶液中离子浓度从大到小的顺序为_________________________________。

(4)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示：

温度	固体活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol
200 ℃	2.000	0.040 0	0.030 0	0.030 0
335 ℃	2.005	0.050 0	0.025 0	0.025 0

①该反应的正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。

②200 ℃时，平衡后向恒容容器中再充入0.1 mol NO，再次平衡后，NO的百分含量将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

③计算反应在335 ℃时的平衡常数为________。

Answer 1

【答案】3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g) ΔH＝－317.1 kJ·mol－1 否 该反应是焓增、熵减的反应，根据ΔG＝ΔH－T·ΔS，ΔG>0 HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－ 酸 c(Na＋)>c(HCOO－)>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－) 放热 不变 0.25

【解析】

(1). 考查盖斯定律的计算；(2).从化学反应进度进行分析； (3). 从盐类水解角度分析；(4).考查化学平衡移动和平衡常数计算。

(1). ①NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1 ②2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－116.2 kJ·mol－1，根据盖斯定律，目标反应的反应热等于①+②，所以I的热化学方程式为3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g) ΔH＝－317.1 kJ·mol－1；

(2). 根据ΔG＝ΔH－T·ΔS判断反应能否自发进行，2CO(g)===2C(s)＋O2(g)，该反应是焓变增、熵变减的反应，根据ΔG＝ΔH－T·ΔS>0，不能自发进行，故答案为否；

(3). 甲酸钠为强碱弱酸盐，故其中HCOO－水解方程式为HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－；20 mL 0.1 mol·L－1的甲酸钠溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的盐酸反应得到等浓度等体积甲酸、甲酸钠和氯化钠混合液，由甲酸的电离常数结合水的离子积可知，甲酸电离程度大于甲酸钠水解程度，故溶液显酸性，离子浓度大小顺序为：c(Na＋)>c(HCOO－)>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)；

(4). ①温度升高NO含量变大，平衡逆向移动，所以正反应是放热反应；②由200℃时，各物质的量关系可以知道，反应方程式为：2NOA+B，两边气体的计量数相等，而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO，相当于增大压强，平衡不移动，所以NO的百分含量将不变；③平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积，所以。