(14分)(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。
(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
总压强p 100 kPa | 5 | 5.6 | 6.4 | 6.8 | 7 | 7 |
(3)25℃,某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应可生成NaHA、Na2A,溶液中含A各微粒的分布分数(平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的分数)随溶液变化的情况如下图所示:
已知:103.04=1.1×103,104.37=2.3×104 25℃,Ka1(H2CO3)= 4.4×10-7 Ka2(H2CO3) = 4.7×10-11
①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,c(A2-)/c(HA-)的值 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),c(H+)/c(OH-) 的值 。
②若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入氨水至溶液呈中性,则c(H2A)+c(NH4+) c(A2-) (填“大于”、“小于”或“等于”)。
③计算HA-二级电离平衡常数Ka2= 。
④将过量H2A加入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为: 。
(1) NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8KJ/mol; (2)40%;
(3)①增大,减小;② =;③4.35×10-5;④2H2A+CO32-=2HA-+CO2↑+H2O
题目分析:(1)根据图一可知热化学方程式为①2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)ΔH="-196.6KJ/mol;" ②2NO(g)+ O2(g)
2NO2(g) ΔH="-113.0KJ/mol;" ①-②整理可得NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH =-41.8KJ/mol;(2)由于反应是在体积固定的容器中进行,所以反应前后的压强比等于气体的物质的量的比。2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)假设有2xmol的氨气反应,则产生N2=xmol;产生H2=3xmol。还有未反应的氨气的物质的量为(1-2x)mol.n(前):n(后)=1:((1-2x)+x+3x)=1:(1+2x)=5:7.解得x=0.2.所以氨气的转化率为(2×0.2)÷1×100%=40%;(3) ①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,发生反应:HA-+OH-=H2O+A2-,所以c(A2-)/c(HA-)的值增大;当不断加入NaOH溶液时,c(H+)减小,c(OH-) 增大,所以c(H+)/c(OH-) 的值减小。②根据物料守恒可得c(Na+)= c(HA-)+ c(H2A)+ c(A2-);根据电荷守恒可得:c(Na+)+ c(H+)+ c(NH4+)= c(OH-)+ 2c(A2-)+ c(HA-)。又因为溶液显中性,所以c(H+)= c(OH-)。将三个式子整理可得c(H2A)+c(NH4+)=c(A2-)。③HA-
H++A2-。由图像可知。当达到电离平衡时c(HA-)=c(A2-).
。④由于H2A过量,结合两种酸的电离平衡常数可知过量的H2A加入到Na2CO3溶液中反应的离子方程式为:2H2A+CO32-=2HA-+CO2↑+H2O。