Question

NO、NO₂ 和CO均为大气污染物，对其治理备受关注。请回答下列问题：

I．碱液吸收法

（1）NaOH溶液可将NO和NO₂的混合气体转化为NaNO₂，该反应的离子方程式为_________________________________________。

（2）25℃时，HNO₂的电离常数Ka=4.6×10^-4。常温下，向NaNO₂溶液中滴加盐酸至溶液的pH=3时，溶液中=_________（保留两位有效数字）

Ⅱ.已知综合治理NO和CO的原理为

i. 2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂ (g) △H=-746.5kJ•mol^-1

ii. C(s)+ 2NO(g)N₂(g)+ CO₂ (g)  △H= +172.5 kJ•mol^-1

（3）高温下，1mol C(s)与CO₂ 完全反应生成CO的热化学方程式为________________________。

（4）一定条件下，某密闭容器中发生反应i和反应ii。达到平衡后，其他条件不变，升高温度，CO的体积分数_______（填“增大”“ 减小”或“无影响”）。

（5）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应i。若起始充入的=y，NO的平衡转化率(a)与y和温度（T）的关系如图所示。

①y₁_____y₂（填“>”“<”或“=”）

②M点和N点对应的该反应速率：M_________N（填“>”“<”或“=”）

（6）t℃时，向容积为10L的恒压密闭容器中加入1mol C(s)和2molNO(g)，发生反应ii。5min达到平衡时，测得0～5min内，用CO₂表示的该反应速率v(CO₂)=0.016 mol•L^-1·min^-1；N₂的体积分数为a。则：

①t℃时，该反应的平衡常数K=_____________。

②若保持条件不变，起始向该容器中按下列配比加入物质，达到平衡时，N₂的体积分数仍为a的是____________________（填选项字母）

A. 0.5molC和2mol NO               B. 2mol N₂和2mol CO₂

C.1 mol C、1 mol N₂和1mol CO₂       D. 1 mol C、1 mol NO和1mol N₂

Answer

NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O 2.2 C（s）+CO2（g）2CO（g） △H=+919.0kJ·mol-1 增大 ＞ ＞ 4 BC

【解析】I．(1)NaOH溶液可将NO和NO2的混合气体转化为NaNO2，该反应的离子方程式为NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，故答案为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O；

(2)25℃时，HNO2的电离常数Ka=4.6×10-4。常温下，向NaNO2溶液中滴加盐酸至溶液的pH=3时，溶液中== ==2.2，故答案为：2.2；

Ⅱ.(3)i. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) △H=-746.5kJ•mol-1

ii. C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g) △H= +172.5 kJ•mol-1

根据盖斯定律，将ii-i得：C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=(+172.5 kJ•mol-1)-(-746.5kJ•mol-1)=+919.0KJ·mol-1，故答案为：C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+919.0KJ·mol-1；

(4)一定条件下，某密闭容器中发生反应i和反应ii。达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应i逆向移动，CO的体积分数增大，故答案为：增大；

(5)①根据2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g)，相同温度条件下， =y，增大y，表示增大CO的含量，NO的转化率越大，平衡时NO的体积分数越小，根据图像，y1＞y2，故答案为：＞；

②M点和N点表示y不变时，升高温度，反应速率加快，对应的该反应速率：M＞N，故答案为：＞；

(6)t℃时，向容积为10L的恒压密闭容器中加入1mol C(s)和2molNO(g)，发生反应ii。5min达到平衡时，测得0～5min内，用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016 mol•L-1·min-1；N2的体积分数为a。则：

①t℃时，用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016 mol•L-1·min-1；则c(CO2)= 0.016 mol•L-1·min-1×5min=0.08 mol/L，根据C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g)，c(N2)= 0.08 mol/L，c(NO)=0.2 mol/L -0.16 mol/L=0.04 mol/L，该反应的平衡常数K= = =4，故答案为：4；

②反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g)属于气体的物质的量不变的反应，若保持条件不变，起始向该容器中按下列配比加入物质，达到平衡时，N2的体积分数仍为a，则按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量之比相同，为等效平衡。A. 由于碳是固体，平衡使反应的碳为0.8mol，则0.5molC不能满足平衡需要的量，故A错误； B. 2mol N2和2mol CO2与1mol C(s)和2molNO(g)等效，故B正确；C.碳为固体，1 mol N2和1mol CO2与2mol N2和2mol CO2的物质的量之比相等，与原平衡等效，故C正确；D. 1 mol C、1 mol NO和1mol N2相当于1.5mol N2和0.5mol CO2，物质的量之比不等于1:1，与原平衡不等效，故D错误；故选BC。