Question

研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，发生如下反应：4NO₂(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO₃(s)+2NO(g)+Cl₂(g)

完成下列填空：

(1)写出该反应的平衡常数表达式K=______。若只改变一个影响化学平衡的因素，则下列关于平衡常数K与化学平衡移动关系的叙述正确的是______(填序号)。

a．K值不变，平衡不移动      

b．K值变化，平衡一定移动

c．平衡移动，K值可能不变     

d．平衡移动，K值一定变化

(2)若反应在恒容密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是_____(填序号)。

a．υ_正(NO₂)=2υ_正(NO)

b．NO和Cl₂的物质的量之比不变

c．混合气体密度保持不变            

d．c (NO₂)：c (NO)：c (Cl₂)=4：2：1

(3)为研究不同条件对反应的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.4mol NO₂和适量NaCl固体，10min时反应达到平衡．测得10min内υ(NO₂)=0.015mol/(L•min)，则平衡后n (Cl₂)=______mol，此时NO₂的转化率为а₁；保持其它条件不变，扩大容器的体积，当反应再次达到平衡时NO₂的转化率为а₂，则а₂_____а₁(选填“＞”、“＜”或“=”)。

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恰好完全反应得到1L溶液A，溶液B为0.1mol/L的CH₃COONa溶液。

(4)两溶液中c(NO₃^﹣)、c(NO₂^﹣)和c(CH₃COO^﹣)由大到小的顺序为________________。

(5)可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是__________(填序号)。

a．向溶液A中加适量水

b．向溶液A中加适量NaOH

c．向溶液B中加适量水

d．向溶液B中加适量NaOH

Answer

bc c 0.075 ＜ c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣） bc

【解析】

(1)平衡常数等于生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方乘积之比；平衡常数仅与温度有关；

(2)根据平衡标志判断；

(3)利用“三段式”计算 n(Cl2)；扩大容器的体积，相当于加压，平衡向气体系数和增大的方向移动；

(4)0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0.1mol/L，NaNO2物质的量浓度为0.1mol/L；

(5) NO2﹣水解程度小于CH3COO﹣，溶液B的pH大于溶液A；

（1）4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=，

a．K值不变，温度一定不变，但平衡不一定不移动，故a错误；

b．K值变化，则温度改变，所以平衡一定移动，故b正确；

c．平衡移动，温度不一定变化，所以K值可能不变，故c正确；

d．平衡移动，温度不一定变化，所以K值不一定变化，故d错误； 选bc；

（2）a．υ正(NO2)=2υ正(NO)都是指正反应速率，所以不能说明达到平衡状态，故不选a；

B．NO和Cl2是生成物，按照系数比生成，所以NO和Cl2的物质的量之比一直不变，所以不能说明达到平衡状态，故不选b；

C．混合气体密度不变，说明气体总质量不变，该反应是气体质量发生变化的反应，所以能说明达到平衡状态，故选c；

D．c(NO2)：c (NO)：c (Cl2)=4：2：1，不一定不再改变，不能说明达到平衡状态，故不选d；

选c；

（3）在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.4mol NO2和适量NaCl固体，10min时反应达到平衡．测得10min内υ(NO2)=0.015mol/（L•min），则NO2变化的物质的量为0.015mol/（L•min）×10min×2L=0.3mol；

则平衡后n(Cl2)=0.075mol；

扩大容器的体积，相当于减小压强，平衡相逆反应移动，所以当反应再次达到平衡时NO2的转化率减小，则а2＜а1；

（4）0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，反应为2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0.1mol/L，NaNO2物质的量浓度为0.1mol/L，溶液B为0.1mol•L﹣1的CH3COONa溶液，已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10﹣4mol•L﹣1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10﹣5mol•L﹣1，说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，NaNO2对应阴离子水解程度大，两溶液中c(NO3﹣)、c(NO2﹣)和c(CH3COO﹣)由大到小的顺序为：c(NO3﹣)＞c(NO2﹣)＞c(CH3COO﹣)；

（5）依据溶液组成和性质分析，溶液A中NaNO3物质的量浓度为0.1mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol•L﹣1的CH3COONa溶液，溶液B碱性大于A溶液；

A．上述分析可知，溶液B碱性大于A溶液，向溶液A中加水，稀释溶液，碱性减小，不能调节溶液PH相同，故a不符合；

B．向溶液A中加适量NaOH，增大碱性，可以调节溶液pH相同，故b符合；

C．向溶液B中加适量水，稀释溶液碱性减弱，可以调节溶液pH，故c符合；

D．溶液B碱性大于A溶液，向溶液B中加适量NaOH，溶液PH更大，不能调节溶液PH相同，故d不符合；

选bc。