Question

【題目】SO2、CO、NO都是常見(jiàn)的大氣污染物。

（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) H=a kJmol-1

CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=b kJmol-1則反應(yīng)SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的H= kJmol-1。

（2）在其他條件相同的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，分別測(cè)得SO2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)和溫度下的變化曲線如右圖所示。則：①A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率：(填“>”、“<”或“=”)。

②B、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)：(填“>”、“<”或“=”)。

（3）25℃時(shí)，用100mL0.1mol·L-1的NaOH溶液吸收SO2。當(dāng)溶液中時(shí)，溶液顯_______性(填“酸”、“中”或“堿”)，溶液中__________mol·L-1。(已知：H2SO3的電離平衡常數(shù)Kal=1×10-2mol·L-1，Ka2=2×10-7mol·L-1)

（4）電解NO2制備N(xiāo)H4NO3，其工作原理如下圖所示。

①陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。

②為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì)A，則A的化學(xué)式為_(kāi)_________。

Answer 1

【答案】（1）2b-a（2）① < ② >（3）中 0.02（4）①NO2-e－+H2O =NO3-+2H＋ ②NH3

【解析】

試題分析：（1）已知：①S(s)+O2(g)=SO2(g) H=a kJmol-1，②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=b kJmol-1，依據(jù)蓋斯定律②×2-①得到，則反應(yīng)SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的H=（2b-a）kJ/mol。

（2）①由圖象分析可知AB兩點(diǎn)，溫度相同，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率A<B，說(shuō)明B點(diǎn)壓強(qiáng)大于A點(diǎn)的壓強(qiáng)，P1<P2，結(jié)合影響反應(yīng)速率因素分析判斷，A點(diǎn)反應(yīng)速率小于B點(diǎn)的反應(yīng)速率。

②B、C兩點(diǎn)是在壓強(qiáng)相同條件下的平衡，溫度不同平衡常數(shù)不同，圖象分析可知B點(diǎn)二氧化硫轉(zhuǎn)化率大于C點(diǎn)轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明升溫平衡逆向進(jìn)行，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B點(diǎn)平衡常數(shù)大于C點(diǎn)。

（3）依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷，溶液中存在電荷守恒c(H＋)+c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH－)，因?yàn)閏(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)，c(H＋)=c(OH－)，溶液呈中性；利用平衡常數(shù)計(jì)算亞硫酸氫根離子的濃度，H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1×10-2molL-1，H2SO3HSO3-+H＋，c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)= 0.1mol/L①，Ka2=[c(SO32-)×c(H＋)]÷c(HSO3-)=2×10-7，c(H＋)=10-7mol/L②，計(jì)算①②得到c(HSO3-)= 0.02mol/L。

（4）①根據(jù)工作原理圖可知，陽(yáng)極NO2失電子生成NO3-，則陽(yáng)極電極反應(yīng)式為NO2-e－+H2O =NO3-+2H＋；陰極電極反應(yīng)式為NO2+7e-+8H+=NH4++2H2O，陰極、陽(yáng)極得失電子相等配平然后相加得電解過(guò)程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NO2+5H2ONH4NO3+6HNO3，從反應(yīng)可以看出，陽(yáng)極產(chǎn)生的NO3-的物質(zhì)的量大于陰極產(chǎn)生的NH4+的物質(zhì)的量, 因此要使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充N(xiāo)H3 。