Question

（15分）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下放热反应：

2NO₂（g）+NaCl（s）NaNO₃（s）+ClNO（g）  K₁   ∆H =a kJ/mol （I）

2NO（g）+Cl₂（g）2ClNO（g）               K₂   ∆H =b kJ/mol （II）

（1）反应4NO₂（g）+2NaCl（s）2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常数K=          （用K₁、K₂表示），∆H=    kJ/mol（用a、b表示）。

（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0．2mol NO和0．1mol Cl₂，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内v（ClNO）=7．5×10^-3mol•L^-1•min^-1，则平衡后

n（Cl₂）=        mol。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡常数K₂        （填“增大”“减小”或“不变”)。

（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO₂，反应为2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O。含0．2mol NaOH的水溶液与0．2mol NO₂恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0．1mol•L‾¹的CH₃COONa溶液，则两溶液中c（NO₃‾）、c（NO₂^-）和c（CH₃COO‾）由大到小的顺序为      。(已知HNO₂的电离常数K_a=7.1×10^-4mol•L‾¹，CH₃COOH的电离常数K _a=1．7×10^-5mol•L‾¹)

（4)由有机阳离子、Al₂Cl₇^—和AlCl₄^—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。

钢制品应接电源的       极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为        。若改用AlCl₃水溶液作电解液，则阴极产物为    。

Answer

（1）K12/ K2 2a-b （2）0．025 不变；

（3）c(NO3‾) > c(NO2-) > c(CH3COO‾)；(4) 负(1分)；4 Al2Cl7-+3e‾=Al+7 AlCl4-；H2 （各2分）

【解析】

试题分析：（1）根据方程式可得；；；则∆H=(2a-b) kJ/mol；（2）v（ClNO）=7．5×10-3mol•L-1•min-1，则v(Cl2)=1/2 v（ClNO）=3．75×10-3mol•L-1•min-1,反应过程消耗的Cl2的物质的量是3.75×10-3mol•L-1•min-1×10min×2L=0.075mol，则平衡后n（Cl2）=0.1mol—0.075mol=0．025mol；其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，由于温度不变，所以平衡常数不变；（3）实验室用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0．2mol NaOH的水溶液与0．2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，根据方程式可知该溶液中含有0．1mol的NaNO3和0．1mol的NaNO2；溶液B为0．1mol•L‾1的CH3COONa溶液，硝酸是强酸完全电离，NO3-在溶液中不水解，形成盐的酸电离平衡常数越小，则其相同浓度的盐水解程度就越大，溶液中含有该盐的离子的浓度就越小。由于电离平衡常数K(HNO2)>K(CH3COOH)，则两溶液中c（NO3‾）>c（NO2-）>c（CH3COO‾）; （4)在钢制品上电镀铝时，钢制品应作阴极，接电源的负极，则阴极电极反应式为4 Al2Cl7-+3e‾=Al+7AlCl4-。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极是溶液中的H+得到电子变为氢气，所以阴极产物为H2。

考点：考查化学平衡常数的关系、盖斯定律的应用、反应热的计算、化学反应速率的计算、电解原理的应用的知识。