题目内容

3．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）  K1△H＜0  （I）
2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g）               K2△H＜0  （II）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用K1、K2表示）．
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）=0.025mol，NO的转化率а1=75%．其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡常数K2不变（填“增大”“减小”或“不变”．若要使K2减小，可采用的措施是升高温度．
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O．含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol•L?1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3?）、c（NO2-）和c（CH3COO?）由大到小的顺序为c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-）．（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L?1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L?1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是bc．
a．向溶液A中加适量水       b．向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水       d..向溶液B中加适量NaOH．

分析 （1）2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g） K1△H＜0 （I）
2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g） K2△H＜0 （II）
根据盖斯定律，Ⅰ×2-Ⅱ可得：4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g），则该反应平衡常数为Ⅰ的平衡常数平方与Ⅱ的平衡常数的商；
（2）测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则△n（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1×10min×2L=0.15mol，由方程式计算参加反应NO、氯气的物质的量，进而计算平衡时氯气的物质的量、NO的转化率；
平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，正反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，平衡常数增大；
（3）0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，由2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0．mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L；
HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L-1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L-1，说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，溶液中醋酸根离子水解程度小于亚硝酸根离子水解程度，溶液B碱性大于A溶液．

解答 解：（1）2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g） K1△H＜0 （I）
2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g） K2△H＜0 （II）
根据盖斯定律，Ⅰ×2-Ⅱ可得：4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g），则该反应平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$，
故答案为：$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$；
（2）测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则△n（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1×10min×2L=0.15mol，
由方程式可知，参加反应氯气的物质的量为0.15mol×$\frac{1}{2}$=0.075mol，故平衡时氯气的物质的量为0.1mol-0.075mol=0.025mol；
参加反应NO物质的量为0.15mol，则NO的转化率为$\frac{0.15mol}{0.2mol}$×100%=75%；
平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，正反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，平衡常数增大，
故答案为：0.025；75%；不变；升高温度；
（3）0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，由2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0．mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol•L-1的CH3COONa溶液；
HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L-1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L-1，说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，溶液中醋酸根离子水解程度小于亚硝酸根离子水解程度，溶液B碱性大于A溶液，两溶液中c（NO3-）、c（NO2-）和c（CH3COO-）由大到小的顺序为c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-），
a．溶液B碱性大于A溶液，向溶液A中加适量水，稀释溶液，碱性减弱，不能调节溶液pH相等，故a错误；
b．向溶液A中加适量NaOH，增大碱性，可以调节溶液pH相等，故b正确；
c．向溶液B中加适量水，稀释溶液碱性减弱，可以调节溶液pH相等，故c正确；
d．溶液B碱性大于A溶液，向溶液B中加适量NaOH，溶液pH更大，故d错误；
故答案为：c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-）；bc．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡常数、盐类水解、离子浓度大小比较等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，需要学生具备扎实的基础与灵活应用能力，难度中等．

练习册系列答案
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