Question

【題目】氮及其化合物在生產、生活中有著重要的作用．請回答下列問題：
（1）圖1是常溫下1molNO2和1molCO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：
（2）在恒溫、恒容的密閉容器中，通入一定量的N2O4發生反應N2O4（g）2NO2（g）△H如圖2
①在0﹣60s時段，反應速率v（N2O4）為molL﹣1s﹣1 ．
②溫度升高，混合氣體的顏色變深，則△H0（填“＞”或“＜”）．
③改變條件重新達到平衡時，要使N2O4的體積分數變大，可采取的措施有（填字母）．
a．向混合氣體中通入N2O4 b．升高溫度
c．向混合氣體中通入NO2 d．使用高效催化劑
（3）實驗室可用NaOH溶液吸收NO2 ， 反應2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O．含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反應得1L溶液A，溶液B為0.1molL﹣1的CH3COONa溶液．
①A、B兩溶液中c（NO3﹣）、c（NO2﹣）和c（CH3COO﹣）由大到小的順序為（已知HNO2的電離
常數Ka=7.1×10﹣4molL﹣1 ， CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10﹣5molL﹣1）．
②可使A、B兩溶液的PH相等的方法是（填字母）．
a．向溶液A中加適量水 b．向溶液A中加適量NaOH
c．向溶液B中加適量水 d．向溶液B中加適量NaOH
（4）銅既能與稀硝酸反應，也能與濃硝酸反應，當銅與一定濃度硝酸反應時，可將方程式表示為：Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O（方程式未配平）．0.6molCu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO2物質的量相同，則參加反應的硝酸的物質的量為 ．

Answer 1

【答案】
（1）NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol
（2）0.001；＞；ac
（3）c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣）；bc
（4）1.8mol
【解析】解：（1）該反應的焓變△H=E1﹣E2=134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol，所以熱化學方程式為：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol，所以答案是：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol；（2）①由圖可知，在0﹣60s時段△c（N2O4）=0.1mol/L﹣0.04mol/L=0.06mol/L，則v（N2O4）= =0.001mol/（L．min），
所以答案是：0.001；
②溫度升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡向生成NO2的方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應移動，則△H＞0，
所以答案是：＞；
③a．向混合氣體中通入N2O4 ， 等效為在原平衡基礎上增大壓強到達的平衡，平衡逆向移動，N2O4的體積分數增大，故a正確；
b．正反應為吸熱反應，升高溫度平衡向正反應方向移動，N2O4的體積分數減小，故b錯誤；
c．向混合氣體中通入NO2 ， 等效為在原平衡基礎上增大壓強到達的平衡，N2O4的體積分數增大，故c正確；
d．使用高效催化劑縮短到達平衡的水解，不影響平衡移動，N2O4的體積分數不變，故d錯誤，
所以答案是：ac；（3）0.2mol NaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應得1L溶液A，由2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物質的量濃度為0.1mol/L，NaNO2物質的量濃度為0.1mol/L，溶液B為0.1molL﹣1的CH3COONa溶液；
HNO2的電離常數Ka=7.1×10﹣4molL﹣1 ， CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10﹣5molL﹣1 ， 說明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，溶液中醋酸根離子水解程度大于亞硝酸根離子水解程度，溶液B堿性大于A溶液，兩溶液中c（NO3﹣）、c（NO2﹣）和c（CH3COO﹣）由大到小的順序為c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣），
a．溶液B堿性大于A溶液，向溶液A中加適量水，稀釋溶液，堿性減弱，不能調節溶液pH相等，故a錯誤；
b．向溶液A中加適量NaOH，增大堿性，可以調節溶液pH相等，故b正確；
c．向溶液B中加適量水，稀釋溶液堿性減弱，可以調節溶液pH相等，故c正確；
d．溶液B堿性大于A溶液，向溶液B中加適量NaOH，溶液pH更大，故d錯誤；
所以答案是：c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣）；bc；（4）參加反應的硝酸轉化為Cu（NO3）2、NO、NO2 ， 根據Cu原子守恒可知n[Cu（NO3）2]=n（Cu）=0.6mol，得到的NO和NO2物質的量相同，根據電子轉移守恒，則：3n（NO）+n（NO2）=0.6mol×2，故n（NO）=n（NO2）=0.3mol，根據氮原子守恒，可知n（HNO3）=2n[Cu（NO3）2]+n（NO）+n（NO2）=0.6mol×2+0.3mol+0.3mol=1.8mol，
所以答案是：1.8mol．
【考點精析】掌握化學平衡的計算是解答本題的根本，需要知道反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．