(2014•攀枝花模拟)为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物

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  • 解题思路:(1)①根据“先拐先平数值大”原则判断的T1、T2大小,再根据平衡时氮气的体积分数判断温度对平衡的影响;

    ②v=[△c/△t],再据速率之比等于化学计量数之比求算;利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量,再求出平衡浓度,代入平衡常数表达式计算;

    令N2转化的物质的量为xmol,利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量,再求出平衡浓度,代入平衡常数列方程,求出x值,再根据转化率定义计算;

    (2)①依据电极原理和反应过程中的离子变化写出电极反应;

    ②依据在碱性条件下,阴极排出的溶液为S2O42-,二氧化氮与其发生反应4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O,依据方程式即可解答;

    (3)溶液等体积混合溶质浓度减少一半,醋酸电离平衡常数与浓度无关,结合概念计算;

    (4)等电子体,即微粒中所含电子数相等.

    (1)①根据图象判断,T2曲线先到达平衡,反应速率大,温度较高,而温度升高,氮气的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度向吸热方向进行,故正反应为吸热反应,△H>0.

    故答案为:>;

    ②v(NO)=

    △n

    V

    △t=

    2mol

    2L

    50s=0.02 mol•L-1•s-1,v(N2):v(NO)=1:2,所以v(N2)=0.01mol•L-1•s-1

    利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量.

    N2(g)+O2(g)⇌2NO(g),

    起始(mol):10 5 0

    反应(mol):1 1 2

    平衡(mol):9 4 2

    所以平衡常数k=

    [NO]2

    [N2]•[O2]=

    [

    2mol

    2L]2

    [

    9mol

    2L]•[

    4mol

    2L]=[1/9];

    令N2转化的物质的量为xmol,则

    N2(g)+O2(g)⇌2NO(g),

    起始(mol):1 1 0

    反应(mol):x x 2x

    平衡(mol):1-x 1-x 2x

    所以

    [

    2xmol

    2L]2

    [

    (1−x)mol

    2L]•[

    (1−x)mol

    2L]=[1/9],解得x=[1/7],

    N2的转化率为

    1

    7mol

    1mol×100%×100%=14.3%.

    故答案为:0.01mol•L-1•s-1;14.3%;

    (2)①依据图示可知,二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极区发生反应SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+

    故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

    ②阴极排出的溶液为S2O42-,二氧化氮与其发生反应,S2O42-中硫元素由+3价,变为硫酸根中硫元素为+4价,S2O42-被氧化是还原剂;二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价,二氧化氮被还原为氧化剂,依据原子守恒和得失电子守恒可得,发生的离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O,所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,

    故答案为:1:2;

    (3)通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,溶液中溶质为醋酸钡和氢氧化钡,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-)=bmol/L,溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,醋酸电离平衡常数依据电离方程式写出K=

    [CH3COO−]•[H+]

    [CH3COOH]=

    b×10

    点评:

    本题考点: 反应热和焓变;常见化学电源的种类及其工作原理;产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线;化学平衡的计算.

    考点点评: 本题考查热化学方程式,化学平衡常数、化学平衡影响因素分析,原电池原理的分析应用,主要是弱电解质电离平衡常数的计算,题目难度中等.