题目内容
为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要．（1）汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应：N2+O2═2NO，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．
①在T1、T2温度下，一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图甲所示，根据图象判断反应N2（g）+O2（g）═2NO（g）的△H
②在T3温度下，向2L密闭容器中充入10mol N2与5mol O2，50秒后达到平衡，测得NO的物质的量为2mol，则该反应的速率v（N2）=
（2）利用如图乙所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，用阴极排出的溶液可吸收NO2．
①阳极的电极反应式为
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32-生成．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
（3）一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染．常温下，将a mol?L-1的醋酸与b mol?L-1 Ba（OH）2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c（Ba2+）═c（CH3COO-），则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=
（4）引起雾霾的PM2.5微细粒子包含（NH4）2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等，任写一种与SO42-互为等电子体的分子
考点：反应热和焓变,常见化学电源的种类及其工作原理,产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,化学平衡的计算
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）①根据“先拐先平数值大”原则判断的T1、T2大小，再根据平衡时氮气的体积分数判断温度对平衡的影响；
②v=
，再据速率之比等于化学计量数之比求算；利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量，再求出平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
令N2转化的物质的量为xmol，利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量，再求出平衡浓度，代入平衡常数列方程，求出x值，再根据转化率定义计算；
（2）①依据电极原理和反应过程中的离子变化写出电极反应；
②依据在碱性条件下，阴极排出的溶液为S2O42-，二氧化氮与其发生反应4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O，依据方程式即可解答；
（3）溶液等体积混合溶质浓度减少一半，醋酸电离平衡常数与浓度无关，结合概念计算；
（4）等电子体，即微粒中所含电子数相等．
②v=
| △c |
| △t |
令N2转化的物质的量为xmol，利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量，再求出平衡浓度，代入平衡常数列方程，求出x值，再根据转化率定义计算；
（2）①依据电极原理和反应过程中的离子变化写出电极反应；
②依据在碱性条件下，阴极排出的溶液为S2O42-，二氧化氮与其发生反应4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O，依据方程式即可解答；
（3）溶液等体积混合溶质浓度减少一半，醋酸电离平衡常数与浓度无关，结合概念计算；
（4）等电子体，即微粒中所含电子数相等．
解答：
解：（1）①根据图象判断，T2曲线先到达平衡，反应速率大，温度较高，而温度升高，氮气的体积分数减小，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度向吸热方向进行，故正反应为吸热反应，△H＞0．
故答案为：＞；
②v（NO）=
=
=0.02 mol?L-1?s-1，v（N2）：v（NO）=1：2，所以v（N2）=0.01mol?L-1?s-1；
利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量．
N2（g）+O2（g）?2NO（g），
起始（mol）：10 5 0
反应（mol）：1 1 2
平衡（mol）：9 4 2
所以平衡常数k=
=
=
；
令N2转化的物质的量为xmol，则
N2（g）+O2（g）?2NO（g），
起始（mol）：1 1 0
反应（mol）：x x 2x
平衡（mol）：1-x 1-x 2x
所以
=
，解得x=
，
N2的转化率为
×100%×100%=14.3%．
故答案为：0.01mol?L-1?s-1；14.3%；
（2）①依据图示可知，二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极区发生反应SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO32-+4H+；
②阴极排出的溶液为S2O42-，二氧化氮与其发生反应，S2O42-中硫元素由+3价，变为硫酸根中硫元素为+4价，S2O42-被氧化是还原剂；二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价，二氧化氮被还原为氧化剂，依据原子守恒和得失电子守恒可得，发生的离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2；
（3）反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO-）=bmol/L，据电荷守恒，溶液中c（H+）=c（OH-）=10-7mol/L，溶液呈中性，醋酸电离平衡常数依据电离方程式写出K=
=
=
×10-7；
用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为
×10-7L/mol，
故答案为：
×10-7L/mol；
（4）等电子体，即微粒中所含电子数相等，1molSO42-中含48mol电子，含48mol电子的分子有CCl4 或 CF4 等，故答案为：CCl4 或 CF4．
故答案为：＞；
②v（NO）=
| ||
| △t |
| ||
| 50s |
利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量．
N2（g）+O2（g）?2NO（g），
起始（mol）：10 5 0
反应（mol）：1 1 2
平衡（mol）：9 4 2
所以平衡常数k=
| [NO]2 |
| [N2]?[O2] |
[
| ||||
[
|
| 1 |
| 9 |
令N2转化的物质的量为xmol，则
N2（g）+O2（g）?2NO（g），
起始（mol）：1 1 0
反应（mol）：x x 2x
平衡（mol）：1-x 1-x 2x
所以
[
| ||||
[
|
| 1 |
| 9 |
| 1 |
| 7 |
N2的转化率为
| ||
| 1mol |
故答案为：0.01mol?L-1?s-1；14.3%；
（2）①依据图示可知，二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极区发生反应SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO32-+4H+；
②阴极排出的溶液为S2O42-，二氧化氮与其发生反应，S2O42-中硫元素由+3价，变为硫酸根中硫元素为+4价，S2O42-被氧化是还原剂；二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价，二氧化氮被还原为氧化剂，依据原子守恒和得失电子守恒可得，发生的离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2；
（3）反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO-）=bmol/L，据电荷守恒，溶液中c（H+）=c（OH-）=10-7mol/L，溶液呈中性，醋酸电离平衡常数依据电离方程式写出K=
| [CH3COO-]?[H+] |
| [CH3COOH] |
| b×10-7 | ||
|
| 2b |
| a-2b |
用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为
| 2b |
| a-2b |
故答案为：
| 2b |
| a-2b |
（4）等电子体，即微粒中所含电子数相等，1molSO42-中含48mol电子，含48mol电子的分子有CCl4 或 CF4 等，故答案为：CCl4 或 CF4．
点评：本题考查热化学方程式，化学平衡常数、化学平衡影响因素分析，原电池原理的分析应用，主要是弱电解质电离平衡常数的计算，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120°，它能水解，有关叙述正确的是（ ）
①氯化硼液态时能导电而固态时不导电 ②氯化硼中心原子采用sp杂化
③氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子 ④其分子空间结构类似CH2O．
①氯化硼液态时能导电而固态时不导电 ②氯化硼中心原子采用sp杂化
③氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子 ④其分子空间结构类似CH2O．
| A、①④ | B、②③ | C、③④ | D、①③ |
在水溶液中能大量共存的一组离子或离子分子组是（ ）
| A、I2、SO32-、Cl-、Na+ |
| B、K+、Cu2+、OH-、NO3- |
| C、NH4+、Na+、Br-、SO42- |
| D、Ag+、NH3*H2O、NO3-、Na+ |
下列物质属于纯净物的是（ ）
| A、液氧 | B、氯水 |
| C、漂白液 | D、碘酒． |