Question

（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1所示：

Answer 1

解题思路：（1）根据图示写出两个热化学方程式，根据盖斯定律由这两个反应得到NO₂（g）与SO₂（g）生成SO₃（g）和NO（g）的反应热，再书写热化学反应方程式；

（2）根据数据判断4分钟达到平衡，利用压强之比等于物质的量之比计算；

（3）①在溶液中存在HA^-

H⁺+A^2-，当溶液中加入少量NaOH溶液时，与H⁺与反应，平衡正向移动，HA^-浓度变小，A^2-浓度变大，H⁺浓度变小，所以

c(

A

2−

)

c(H

A

−

)

的值增大，

c(

H

+

)

c(O

H

−

)

变小，据此答题；

②向0.1NaHAmol•L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，根据质子守恒可得c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（A^2-），因为溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-），所以c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（A^2-），据此答题；

③根据HA^-

H⁺+A^2-，当溶液PH=4.37时，据图可知c（HA^-）=c（A^2-），此时K_a2=

c(

A

2−

)•c(

H

+

)

c(H

A

−

)

=c（H⁺）=10^-4.37=4.35×10^-5，据此答题；

④因为K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，小于H₂A的二级电离平衡常数4.35×10^-5，所以HA^-的酸性强于H₂CO₃，根据强酸制弱酸的道理，可写出方程式：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO2↑+H₂O，据此答题．

（1）由图示得到以下两个方程式：

①2SO₂（g）+O₂（g）

2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1，

②2NO（g）+O₂（g）

2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1，

根据盖斯定律可知，由[①−②/2]可得NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g），

则△H=

−196.6kJ/mol−(−113.0kJ/mol)

2=-41.8kJ•mol^-1，

故答案为：NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol^-1；

（2）根据数据判断4分钟达到平衡，设氨气的转化率为a，利用压强之比等于物质的量之比计算；

2NH₃ ⇌N₂+3H₂ △n

2 1 3 2

a 0.5a 1.5a a

[5/7]=[1/1+a]，解得a=0.4，故氨气的转化率为40%，故答案为：40%；

（3）①在溶液中存在HA^-

H⁺+A^2-，当溶液中加入少量NaOH溶液时，与H⁺与反应，平衡正向移动，HA^-浓度变小，A^2-浓度变大，H⁺浓度变小，所以

c(A2−)

c(HA−)的值增大，

c(H+)

c(OH−)　变小，故答案为：增大；减小；

②向0.1NaHAmol•L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，根据质子守恒可得c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（A^2-），因为溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-），所以c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（A^2-），故答案为：等于；

③根据HA^-

H⁺+A^2-，当溶液PH=4.37时，据图可知c（HA^-）=c（A^2-），此时K_a2=

c(A2−)•c(H+)

c(HA−)=c（H⁺）=10^-4.37=4.35×10^-5，故答案为：4.35×10^-5；

④因为K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，小于H₂A的二级电离平衡常数4.35×10^-5，所以HA^-的酸性强于H₂CO₃，根据强酸制弱酸的道理，可写出方程式：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO₂↑+H₂O，故答案为：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO₂↑+H₂O．

点评：

本题考点： 化学平衡的计算；弱电解质在水溶液中的电离平衡；酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算；氮的氧化物的性质及其对环境的影响．

考点点评： 本题主要考查了化学原理中的热化学方程式的书写、溶液中电解质电离平衡的影响因素、电离平衡常数的应用等知识点，难度中等．