Question

研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

2NO₂（g）+NaCl（s）⇌NaNO₃（s）+ClNO（g）+Q₁     K₁     （Ⅰ）

2NO（g）+Cl₂（g）⇌2ClNO（g）+Q₂               K₂     （Ⅱ）

（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常数K=____（用含K₁、K₂的代数式表示）．

（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．测得在10min内v（ClNO）=7.5×10^﹣3mol•L^﹣1•min^﹣1，则平衡后n（Cl₂）=_____mol，NO的转化率а₁=____．其它条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а₂____а₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K₂____（填“增大”“减小”或“不变”）．若要使K₂减小，可采用的措施是____．

（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Ka=7.1×10^﹣4mol•L^﹣1，CH₃COOH的电离常数Ka=1.7×10^﹣5mol•L^﹣1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是____．

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 溶液B中加适量NaOH．

Answer

0.025 75% ＞ 不变 升高温度 c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣） bc

【解析】

（1）结合已知反应化学方程式判断与4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的关系，结合平衡常数表达式计算得到平衡常数关系；

（2）依据平衡三段式列式计算，依据反应速率概念计算V=、转化率概念的计算，转化率=×100%，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强比恒容容器大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α2 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K2减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行，平衡常数随温度变化；

（3）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，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，对应阴离子水解程度大．

(1) 2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g）+Q1 K1 （Ⅰ）

2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g）+Q2 K2 （Ⅱ）

由I×2−II得到4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则K=，

故答案为：；

(2)在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应(Ⅱ)达到平衡，测得10min内v(ClNO)=7.5×10−3 mol•L﹣1•min﹣1，物质的量为7.5×10−3 mol•L﹣1•min﹣1×10min×2L=0.15mol，

 2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)，

起始量(mol)0.2      0.1        0

变化量(mol)0.15     0.075   0.15

平衡量(mol)0.05     0.025   0.15

则平衡后n(Cl2)=0.025mol，

NO的转化率α1=0.15mol÷0.2mol×100%=75%；

其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强比恒容容器大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α2增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K2减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行；

故答案为：0.025；75%；>；不变；升高温度；

(3) 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，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，对应阴离子水解程度大，醋酸根离子和亚硝酸根离子水解，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﹣）；

使溶液A和溶液B的pH值相等的方法，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中加适量水，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；

故答案为：c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣）；bc。