为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量.有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要.(1)在...
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为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量.有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要.
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质.
已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol﹣1
②C和C0的燃烧热(△H)分别为﹣393.5kJ•mol﹣1和﹣283kJ•mol﹣1
则2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H= kJ•mol﹣1
(2)将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示.
①CO在0﹣9min内的平均反应速率v(CO)= mol•L﹣1•min﹣1(保留两位有效数字);第12min时改变的反应条件可能为 .
A.升高温度 B.加入NO C.加催化剂 D.降低温度
②该反应在第24min时达到平衡状态,CO2的体积分数为 (保留三位有效数字),化学平衡常数K= (保留两位有效数字).
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中*,该溶液中c(Na+)= (用含硫微粒浓度的代数式表示).
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2.已知常温下0.1mol•L﹣1的HCOONa溶液pH=10,则HCOOH的电离常数Ka= .
【回答】
【考点】BE:热化学方程式;CK:物质的量或浓度随时间的变化曲线;CP:化学平衡的计算;D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】(1)写出C和CO燃烧热的热化学方程式,结合盖斯定律计算所需要的热化学方程式;
(2)①分析图象浓度变化,结合反应速率概念计算V=得到,第12min时一氧化碳和一氧化氮减小,氮气浓度增大,说明平衡正向进行,依据化学平衡移动原理分析判断选项对平衡的影响;
②依据图象分析判断,平衡状态时一氧化碳一氧化氮和氮气浓度,结合化学平衡三段式列式计算平衡百分含量和平衡常数;
(3)依据溶液中存在的电荷守恒分析;
(4)计算水解平衡常数Kh,再根据Ka=计算.
【解答】解:(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol﹣1
②C的燃烧热(△H)为﹣393.5kJ•mol﹣1,热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol﹣1;
③C0的燃烧热283kJ•mol﹣1 ,热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣283kJ•mol﹣1;
依据盖斯定律计算③×2﹣①得到,2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H=﹣746.5KJ/mol
故*为:﹣746.5;
(2)①图象分析一氧化碳浓度变化=0.10mol/L﹣0.06mol/L=0.04mol/L,CO在0﹣9min内的平均反应速率v(CO)==4.4×10﹣3,第12min时,一氧化碳和一氧化氮浓度减小,浓度增大说明平衡正向进行;
A.反应是放热反应,升高温度,平衡逆向进行,故A不符合;
B.加入NO,平衡正向进行,一氧化氮浓度大于原平衡,故B不符合;
C.加催化剂改变反应速率不改变化学平衡,故C不符合;
D.反应是放热反应,降低温度,平衡正向进行,故D符合;
改变的反应条件可能是降低温度;
故*为:4.4×10﹣3;D;
②该反应在第24min时达到平衡状态,平衡浓度c(N2)=0.03mol/L,c(NO)=0.14mol/L,c(CO)=0.04mol/L,依据化学平衡三段式列式计算
2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol/L) 0.2 0.1 0 0
变化量(mol/L) 0.06 0.06 0.03 0.06
平衡量(mol/L) 0.14 0.04 0.03 0.06
CO2的体积分数=×100%=22.2%
平衡常数K==3.4
故*为:22.2%;3.4;
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中*,依据溶液中电荷守恒分析,c(Na+)+c(H+)=2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣),c(H+)=c(OH﹣),得到(Na+)=2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣),故*为:2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣);
(4)常温下,0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10,溶液中存在HCOO﹣水解HCOO﹣+H2O⇌HCOOH+OH﹣,故Kh==10﹣7,则HCOOH的电离常数Ka===1×10﹣7,故*为:1.0×10﹣7.
知识点:化学平衡
题型:填空题
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