Question

完成下列填空。

(1)在 25℃、101kPa 时，C(s)、H₂(g)、CH₃COOH(l)的燃烧热分别为 393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol，则 2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)= CH₃COOH(l)的△H=___________。

(2)温度为 T 时，在 2 L 的密闭容器中加入 2.0 mol SO₂ 和 1.0 mol O₂ 发生反应，达到平衡时容器内气体压强变为起始时的 0.7 倍。该反应的平衡常数为_____。

(3)在一定体积 pH＝12 的 Ba(OH)₂ 溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO₄ 溶液， 当溶液中的 Ba^2＋恰好完全沉淀时，溶液 pH＝11。若反应后溶液的体积等于 Ba(OH)₂ 溶液与 NaHSO₄ 溶液的体积之和，则 Ba(OH)₂ 溶液与 NaHSO₄ 溶液____

(4)利用如图所示的电解装置，可将雾霾中的 NO、SO₂ 转化为硫酸铵，从而实现废气的回 收再利用。通入 NO 的电极反应式为_____；若通入的 NO 体积为 4.48 L(标况下)，则理论上另一电极通入 SO₂ 的物质的量应为_________。

Answer

-488.3kJ∕mol 1620 1：4 NO+6H++5e-=NH4++H2O 0.5mol

【解析】

根据燃烧热写出热化学方程式，再利用盖斯定律来计算反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l)的反应热；利用三段式法，设参加反应的SO2物质的量，用平衡状态时的压强变化列式求解，再用化学平衡公式求解化学平衡常数；氢氧化钡和硫酸氢钠反应钡离子恰好沉淀，需要Ba(OH)2和NaHSO4按照物质的量1：1和反应，结合溶液的pH和溶液体积换算物质的量列式计算；根据电解装置分析，通入NO的电极连接外电源负极，则该电极为电解池阴极，电解池阴极发生还原反应，NO转化为NH4+，H+参与电极反应，据此写出电极方程式，根据电子守恒计算。据此分析。

(1)在25℃、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ∕mol、285.8kJ∕mol、870.3kJ∕mol，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ∕mol (1)

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ∕mol (2)

CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ∕mol(3)

由盖斯定律可以知道，(1)×2+(2)×2-(3)可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)，其反应热为2×(-285.8kJ∕mol)+2×(-393.5kJ∕mol)+870.3kJ∕mol=-488.3kJ∕mol，答案为：-488.3 kJ∕mol；

(2)温度为T时，在2L的密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2发生反应，达到平衡时容器内气体压强变为起始时的0.7倍，用三段式法设反应的SO2的物质的量： ，该反应是恒温恒容下的反应，根据反应前后压强之比等于物质的量之比得，则化学平衡常数，答案为：1620；

(3)pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH- )= 10-2mol∕L，设溶液体积为aL，则氢氧根离子物质的量为10-2×a mol；当溶液中的 Ba2＋恰好完全沉淀时，根据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH，反应的硫酸氢钠物质的量为0.5a×10-2mol；设硫酸氢钠溶液体积为bL，混合后溶液pH=11，得溶液中氢氧根离子浓度为10 -3mol∕L，碱过量；根据公式得：，a：b=1：4；答案为：1：4；

(4)根据电解装置，SO2转化为硫酸根离子，说明NO转化为NH4+，即NO在阴极发生还原反应NO+6H++5e-=NH4++H2O，阳极反应式为SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，通入的 NO体积为 4.48 L(标况下)即0.2mol，根据得失电子守恒，因此有2NO~10e-~5SO2，则SO2的物质的量为0.5mol，答案为：NO+6H++5e-=NH4++H2O；0.5mol；