Question

15．研究NO₂、NO、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．NO₂可用下列反應(yīng)來處理：
6NO₂（g）+8NH₃（g）?7N₂（g）+12H₂O（g）+Q（Q＞0）．
（1）120℃時(shí)，該反應(yīng)在一容積為2L的容器內(nèi)反應(yīng)，20min時(shí)達(dá)到平衡．10min時(shí)氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多了1.4g，則0～10min時(shí)，平均反應(yīng)速率υ（NO₂）=0.015mol/（L•min），電子轉(zhuǎn)移了1.2N_A 個(gè)．
（2）一定條件下上述反應(yīng)在某體積固定的密閉容器中進(jìn)行，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是c．
a．c（NO₂）：c（NH₃）=3：4 b．6v（NO₂）_正=7v（N₂）_逆
c．容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化 d．容器內(nèi)氣體密度不再變化
（3）若保持其它條件不變，縮小反應(yīng)容器的體積后達(dá)到新的平衡，此時(shí)NO₂和N₂的濃度之比增大（填增大、不變、減�。�，NO₂的轉(zhuǎn)化率減�。�
（4）一定條件下NO₂與SO₂可發(fā)生反應(yīng)，方程式：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）-Q．若反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大，該反應(yīng)ad（選填編號(hào)）．
a．一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) b．平衡移動(dòng)時(shí)，逆反應(yīng)速率先減小后增大
c．一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng) d．平衡移動(dòng)時(shí)，正反應(yīng)速率先增大后減小
（5）請(qǐng)寫出用NaOH溶液完全吸收含等物質(zhì)的量的NO、NO₂混合氣體的離子方程式NO+NO₂+2OH^-=2NO₂^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）利用化合價(jià)變化判斷氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，然后根據(jù)“氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多了1.4g”計(jì)算出消耗二氧化氮的物質(zhì)的量及轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；
（2）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度不再變化，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（3）縮小反應(yīng)容器體積，增大了壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動(dòng)，據(jù)此判斷二氧化氮與氮?dú)獾臐舛戎�比變化及二氧化氮的轉(zhuǎn)化率變化；
（4）反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大，只有改變溫度使得平衡正向移動(dòng)；
（5）用NaOH溶液完全吸收含等物質(zhì)的量的NO、NO₂混合氣體，恰好反應(yīng)生成亞硝酸鈉和水．

解答 解：（1）對(duì)于6NO₂+8NH₃$\stackrel{催化劑}{?}$7N₂+12H₂O，當(dāng)有6molNO₂反應(yīng)共轉(zhuǎn)移了24mol電子，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮?dú)�，根�?jù)N原子守恒，6mol二氧化氮反應(yīng)生成4mol氧化產(chǎn)物、3mol還原產(chǎn)物，氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1mol，質(zhì)量多：28g/mol×1mol=28g，則氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多了1.4g時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：24mol×$\frac{1.4g}{28g}$=1.2mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2N_A；
參加反應(yīng)的NO₂為：6mol×$\frac{1.2mol}{24mol}$=0.3mol，則0～10min時(shí)，平均反應(yīng)速率υ（NO₂）=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015mol/（L•min），
故答案為：0.015mol/（L•min）；1.2N_A ；
（2）a．c（NO₂）：c（NH₃）=3：4，無法判斷各組分的濃度是否變化，則無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．6v（NO₂）_正=7v（N₂）_逆，表示的是正逆反應(yīng)速率，但是不滿足計(jì)量數(shù)關(guān)系，所以沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；
c．容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化：該反應(yīng)前后氣體體積不相等，則反應(yīng)過程中壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，表明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．容器內(nèi)氣體密度不再變化：該反應(yīng)過程中氣體的密度始終不變，無法根據(jù)密度變化判斷平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤；
故答案為：c；
（3）若保持其它條件不變，縮小反應(yīng)容器的體積后達(dá)到新的平衡，由于增大了壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動(dòng)，導(dǎo)致二氧化氮的含量增大、氮?dú)獾暮�量減小，所以此時(shí)NO₂和N₂的濃度之比增大，NO₂的轉(zhuǎn)化率減小，
故答案為：增大；減��；
（4）化學(xué)平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)K值變大說明溫度升高平衡右移，正反應(yīng)速率先增大后減小，逆反應(yīng)速率先增大再增大，故ad正確，
故答案為：ad；
（5）用NaOH溶液完全吸收含等物質(zhì)的量的NO、NO₂混合氣體，反應(yīng)的離子方程式為：NO+NO₂+2OH^-=2NO₂^-+H₂O，
故答案為：NO+NO₂+2OH^-=2NO₂^-+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，涉及化學(xué)平衡及其影響、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、離子方程式書寫、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等知識(shí)，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．