Question

【題目】研究碳、氮及其化合物的轉化對于環境的改善有重大意義。

（1）氧化還原法消除NOx的轉化如下：

已知：NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ/mol

2NO(g)＋O2(g)=2NO(g) △H=-116.2kJ/mol

則反應I的熱化學方程式為________________。

（2）有人設想將CO按下列反應除去：2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H>0，請你分析該設想能否實現？______（填“是”或“否”) ，依據是_____________。

（3）一定條件下，CO可與粉末狀的氫氧化鈉作用生成甲酸鈉。已知常溫時，甲酸的電離平衡常數Ka=1.70×10-4。

① 甲酸鈉的水溶液呈堿性，請用離子反應方程式表示其原因___________。

② 向20mL 0.1mol/L的甲酸鈉溶液中滴加10ml 0.1mol/L的鹽酸，混合液呈______性（填“酸”或“堿”），溶液中離子濃度從大到小的順序為______________。

（4）活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測得平衡體系中各物質的物質的量如下表：

①該反應的正反應為________(填”吸熱”或“放熱”)反應。

② 200℃時，平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO，再次平衡后，NO的百分含量將_____。（填“增大”、“減小”或“不變”）。

③計算反應體系在335℃ 時的平衡常數_______。

Answer 1

【答案】 3NO(g)+O3(g)===3NO2(g) ΔH=－317.1 kJ·mol-1 否 該反應是焓增、熵減的反應,根據G=ΔH -T·ΔS,G>0 HCOO－＋H2OHCOOH + OH－ 酸 c (Na+)>c(HCOO－)>c (Cl－)>c(H+)>c(OH-) 放熱 不變 0.25

【解析】(1)反應ⅠNO(g)和O3(g)根據蓋斯定律，①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ/mol，②2NO(g)+O2(g)═2NO(g)△H=-116.2kJ/mol，得目標反應的反應熱等于①+②，所以I的熱化學方程式為3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=-317.1kJmol-1；
(2)根據△G=△H-T△S判斷反應能否自發進行，如果△G＜0，反應能自發進行，△G＞0，反應不能自發進行，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，該反應是焓增、熵減的反應，根據G=△H-T△S，G＞0，不能實現；
(3)①甲酸鈉是強堿弱酸鹽，水解呈堿性，所以水溶液呈堿性，離子反應方程式表示其原因HCOO-+H2OHCOOH+OH-；
②向20mL0.1mol/L的甲酸鈉溶液中滴加10ml0.1mol/L的鹽酸，得到等物質的量濃度的甲酸、甲酸鈉和氯化鈉的混合液，以甲酸的電離為主，溶液呈酸性，溶液中離子濃度從大到小的順序為c(Na+)＞c(HCOO-)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)；
(4)①溫度升高平衡逆向移動，所以正反應是放熱反應；
②由200℃時，各物質的量關系可知，反應方程式為：2NOA+B，兩邊氣體的計量數相等，而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO，相當于增大壓強，平衡不移動，所以NO的百分含量將不變；
③平衡常數等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應的濃度冪之積，所以K==0.25。