Question

【題目】完成下列填空。

(1)在 25℃、101kPa 時，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為 393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol，則 2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l)的△H=___________。

(2)溫度為 T 時，在 2 L 的密閉容器中加入 2.0 mol SO2 和 1.0 mol O2 發(fā)生反應，達到平衡時容器內氣體壓強變?yōu)槠鹗紩r的 0.7 倍。該反應的平衡常數(shù)為_____。

(3)在一定體積 pH＝12 的 Ba(OH)2 溶液中，逐滴加入一定物質的量濃度的 NaHSO4 溶液， 當溶液中的 Ba2＋恰好完全沉淀時，溶液 pH＝11。若反應后溶液的體積等于 Ba(OH)2 溶液與 NaHSO4 溶液的體積之和，則 Ba(OH)2 溶液與 NaHSO4 溶液____

(4)利用如圖所示的電解裝置，可將霧霾中的 NO、SO2 轉化為硫酸銨，從而實現(xiàn)廢氣的回 收再利用。通入 NO 的電極反應式為_____；若通入的 NO 體積為 4.48 L(標況下)，則理論上另一電極通入 SO2 的物質的量應為_________。

Answer 1

【答案】-488.3kJ∕mol 1620 1：4 NO+6H++5e-=NH4++H2O 0.5mol

【解析】

根據(jù)燃燒熱寫出熱化學方程式，再利用蓋斯定律來計算反應2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l)的反應熱；利用三段式法，設參加反應的SO2物質的量，用平衡狀態(tài)時的壓強變化列式求解，再用化學平衡公式求解化學平衡常數(shù)；氫氧化鋇和硫酸氫鈉反應鋇離子恰好沉淀，需要Ba(OH)2和NaHSO4按照物質的量1：1和反應，結合溶液的pH和溶液體積換算物質的量列式計算；根據(jù)電解裝置分析，通入NO的電極連接外電源負極，則該電極為電解池陰極，電解池陰極發(fā)生還原反應，NO轉化為NH4+，H+參與電極反應，據(jù)此寫出電極方程式，根據(jù)電子守恒計算。據(jù)此分析。

(1)在25℃、101kPa時，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5kJ∕mol、285.8kJ∕mol、870.3kJ∕mol，則H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ∕mol (1)

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ∕mol (2)

CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ∕mol(3)

由蓋斯定律可以知道，(1)×2+(2)×2-(3)可得反應2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)，其反應熱為2×(-285.8kJ∕mol)+2×(-393.5kJ∕mol)+870.3kJ∕mol=-488.3kJ∕mol，答案為：-488.3 kJ∕mol；

(2)溫度為T時，在2L的密閉容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2發(fā)生反應，達到平衡時容器內氣體壓強變?yōu)槠鹗紩r的0.7倍，用三段式法設反應的SO2的物質的量： ，該反應是恒溫恒容下的反應，根據(jù)反應前后壓強之比等于物質的量之比得，則化學平衡常數(shù)，答案為：1620；

(3)pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH- )= 10-2mol∕L，設溶液體積為aL，則氫氧根離子物質的量為10-2×a mol；當溶液中的 Ba2＋恰好完全沉淀時，根據(jù)反應Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH，反應的硫酸氫鈉物質的量為0.5a×10-2mol；設硫酸氫鈉溶液體積為bL，混合后溶液pH=11，得溶液中氫氧根離子濃度為10 -3mol∕L，堿過量；根據(jù)公式得：，a：b=1：4；答案為：1：4；

(4)根據(jù)電解裝置，SO2轉化為硫酸根離子，說明NO轉化為NH4+，即NO在陰極發(fā)生還原反應NO+6H++5e-=NH4++H2O，陽極反應式為SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，通入的 NO體積為 4.48 L(標況下)即0.2mol，根據(jù)得失電子守恒，因此有2NO~10e-~5SO2，則SO2的物質的量為0.5mol，答案為：NO+6H++5e-=NH4++H2O；0.5mol；