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:

已知: NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ/mol

2NO(g)+O2(g)=2NO(g) △H=-116.2kJ/mol

则NO 与O3 只生成NO2 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) △H>0,请你分析该反应能否自发进行?_____( 填“是”或“否”)，依据是_____________________。

(3)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2L.恒容密闭容器中加入0.1000mo1NO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下表:

	固体活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol
200℃	2.000	0.0400	0.0300	0.0300
335℃	2.005	0.0500	0.0250	0.0250

①结合上表的数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式______ 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0.1000mo1NO,再次平衡后，NO 的体积分数将____。(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4) 用亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫得到亚硫酸氢钠溶液，然后电解该溶液可制得硫酸，电解原理示意图如图所示。请写出开始时阳极的电极反应式______________。

(5)常温下，Ksp(BaCO3) =2.5×10-9,Ksp(BaSO4) =1.0×10-10，控制条件可实现如下沉淀转换:

BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq) ，该反应平衡常数K的表达式为:K=_______，欲用1LNa2CO3 溶液将0.01molBaSO4 全部转化为BaCO3,则Na2CO3 溶液的最初浓度应不低于_________。

Answer 1

【答案】 3NO(g)+O3(g)═3NO2(g) △H=-317.1kJ·mol-1； 否 该反应是焓增、熵减的反应，根据 △G=△H-T·△S， △G>0； 2NO(g)+C（s）CO2(g)+N2(g) 放热 不变 HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+ c(SO42-)/c(CO32-) 0.26 mol/L

【解析】(1)①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ/mol，②2NO(g)+O2(g)═2NO(g)△H=-116.2kJ/mol，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)△H=-317.1kJmol-1，故答案为：3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=-317.1 kJmol-1；

(2)根据△G=△H-T△S判断反应能否自发进行，如果△G＜0，反应能自发进行，△G＞0，反应不能自发进行，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，该反应是焓增、熵减的反应，根据△G=△H-T△S，△G＞0，不能实现，故答案为：否；该反应是焓增、熵减的反应，根据△G=△H-T△S，△G＞0；

(3)①根据题意，活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO，对于环境的改善有重大意义，因此NO与活性炭反应生成对环境无影响的物质AB，AB应该为二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)，根据表格数据，温度升高平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，故答案为：2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)；放热；

②200℃时，平衡后向恒容容器中再充入0.1000mo1NO，根据方程式2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)，相当于增大压强，平衡不移动，再次平衡后，NO的体积分数不变，故答案为：不变；

(4)用 NaSO3 吸收 SO2 得 NaHSO3 溶液，然后电解该溶液可制的得硫酸，硫的化合价升高，所以阳极上HSO3-失去电子被氧化生成SO42-，阳极反应的电极反应式为： HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+，故答案为：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；

(5)CO32-+BaSO4=BaCO3+SO42-；K====0.04；c(SO42-)=0.01 mol/L，≤0.04，c(CO32-)≥0.25+0.01=0.26mol/L，故答案为：；0.26mol/L。