题目内容
(14分)(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
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则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。
(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:2NH3(g)
N2(g)+3H2(g),
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
总压强p 100 kPa | 5 | 5.6 | 6.4 | 6.8 | 7 | 7 |
则平衡时氨气的转化率为___________。
(3)25℃,某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应可生成NaHA、Na2A,溶液中含A各微粒的分布分数(平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的分数)随溶液变化的情况如下图所示:
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已知:103.04=1.1×103,104.37=2.3×104 25℃,Ka1(H2CO3)= 4.4×10-7 Ka2(H2CO3) = 4.7×10-11
①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,c(A2-)/c(HA-)的值 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),c(H+)/c(OH-) 的值 。
②若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入氨水至溶液呈中性,则c(H2A)+c(NH4+) c(A2-) (填“大于”、“小于”或“等于”)。
③计算HA-二级电离平衡常数Ka2= 。
④将过量H2A加入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为: 。
(1) NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8KJ/mol; (2)40%;
(3)①增大,减小;② =;③ 4.35×10-5;④ 2H2A+CO32-=2HA-+CO2↑+H2O
【解析】
试题分析:(1)根据图一可知热化学方程式为① 2SO2(g) +O2(g)
2SO3(g)ΔH=-196.6KJ/mol; ②2NO(g)+ O2(g)
2NO2(g) ΔH=-113.0KJ/mol; ①-②整理可得NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH =-41.8KJ/mol;(2)由于反应是在体积固定的容器中进行,所以反应前后的压强比等于气体的物质的量的比。2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)假设有2xmol的氨气反应,则产生N2=xmol;产生H2=3xmol。还有未反应的氨气的物质的量为(1-2x)mol.n(前):n(后)=1:((1-2x)+x+3x)=1:(1+2x)=5:7.解得x=0.2.所以氨气的转化率为(2×0.2)÷1×100%=40%;(3) ①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,发生反应:HA-+OH-=H2O+A2-,所以c(A2-)/c(HA-)的值增大;当不断加入NaOH溶液时,c(H+)减小,c(OH-) 增大,所以c(H+)/c(OH-) 的值减小。②根据物料守恒可得c(Na+)= c(HA-)+ c(H2A)+ c(A2-);根据电荷守恒可得:c(Na+)+ c(H+)+ c(NH4+)= c(OH-)+ 2c(A2-)+ c(HA-)。又因为溶液显中性,所以c(H+)= c(OH-)。将三个式子整理可得c(H2A)+c(NH4+)=c(A2-)。③HA-
H++A2-。由图像可知。当达到电离平衡时c(HA-)=c(A2-).
。④由于H2A过量,结合两种酸的电离平衡常数可知过量的H2A加入到Na2CO3溶液中反应的离子方程式为:2H2A+CO32-=2HA-+CO2↑+H2O。
考点:考查热化学方程式的书写、物质的转化率的计算及多元弱酸的电离平衡常数的计算、离子方程式的书写的知识。
在1L密闭容器发生反应:4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6HO(g) △H=-Q kJ· mol-1(Q>0),容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度 | c(NH3)( mol·L-1) | c(O2)( mol·L-1) | c(NO)( mol·L-1) |
起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
第2min | 0.6 | a | 0.2 |
第4min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第6min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第8min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
第10min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
下列说法错误的是
A.反应在第2min到第4min时,O2的平均速率为0.1875 mol·L-1·min-1
B.反应在第2min时改变了某一条件,该条件可能是使用催化剂或升高温度
C.第4min、第8min时分别达到化学平衡,且平衡常数相同
D.在开始反应的前2min内,该反应放出0.05QKJ的热量