Question

为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。

(1)在汽车排气管内按照催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。

已知：① N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)   △H＝+180.5kJ·mol^-1

②C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ·mol^-1和-283kJ·mol^-1

则2NO(g)＋2CO(g)＝N₂(g)＋2CO₂(g))   △H＝_______kJ·mol^-1

(2)将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。

①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol·L^-1·min^-1 (保留两位有效数字）；第12 min时改变的反应条件可能为________。

A.升高温度    B.加入NO    C.加催化剂       D.降低温度

②该反应在第18 min时达到平衡状态，CO₂的体积分数为________（保留三位有效数字），化学平衡常数K=________（保留两位有效数字）。

(3)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO₂转化成HCOOH和O₂。已知常温下0.1mol·L^-2的

HCOONa溶液pH=10，则HCOOH的电离常数Ka=______________。

Answer

-746.54.4×l0-3D22.2%3.41.0×l0-7

【解析】（1）N2（g）+O2（g）═2NO（g）；△H=+180.5kJ/mo1①
    CO（g）+O2（g）═CO2（g）；△H=-283kJ/mo1②
    C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5kJ/mo1③
根据盖斯定律可得：②×2-①，2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=(-283kJ/mo1)×2-(+180.5kJ/mo1)=-746.5 kJ•mol-1；

（2）v（CO）==mol/（L．min）=4.4×10-3mol/（L．min）；12min时改变条件瞬间各组分浓度不变，而氮气浓度增大，NO、CO浓度减小，平衡正向移动，正反应为放热反应，应是降低温度，故答案为D；

（3）该反应在第24min时达到平衡状态，平衡浓度c（N2）=0.03mol/L，c（NO）=0.14mol/L，c（CO）=0.04mol/L，依据化学平衡三段式列式计算
        2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）
起始量（mol/L） 0.2   0.1    0    0
变化量（mol/L） 0.06   0.06   0.03   0.06
平衡量（mol/L） 0.14   0.04   0.03   0.06
CO2的体积分数=×100%=22.2% ，平衡常数K==3.4；
（3）常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2OHCOOH+OH-，故Kh==10-7，则HCOOH的电离常数Ka===1×10-7。