Question

【題目】氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用．
（1）已知：CO可將部分氮的氧化物還原為N2 ． 反應(yīng)Ⅰ：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1
反應(yīng)Ⅱ：4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）△H=﹣1200kJmol﹣1
寫出CO將NO2還原為NO的熱化學(xué)方程式 ．
（2）在密閉容器中充入5mol CO和4mol NO，發(fā)生上述反應(yīng)I，圖1為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系．
回答下列問(wèn)題：
①溫度：T1T2（填“＜”或“＞”）．
②某溫度下，在體積為2L的密閉容器中，反應(yīng)進(jìn)行10分鐘放出熱量373kJ，用CO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v（CO）= ．
③某溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D點(diǎn)時(shí)，容器體積為2L，此時(shí)的平衡常數(shù)K=（結(jié)果精確到0.01）；若在D點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器升溫的同時(shí)擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小，重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A～G點(diǎn)中的點(diǎn)
（3）某溫度時(shí)，亞硝酸銀AgNO2的 Ksp=9.0×10﹣4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10﹣5 ， 當(dāng)向含NO2﹣、SO42﹣混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42﹣恰好完全沉淀（即SO42﹣濃度等于1.0×10﹣5 molL﹣1）時(shí)，c（NO2﹣）= ．
（4）如圖2，在酸性條件下，電解水中CN﹣可轉(zhuǎn)化為CO2和N2 ， 請(qǐng)寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO（g）+NO2（g）?CO2（g）+NO（g）△H=﹣227 kJ?mol﹣1
（2）＞；0.05 mol?L﹣1?min﹣1；0.22 L?mol﹣1；A
（3）4.5×10﹣4 mol?L﹣1
（4）2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+
【解析】解：（1）已知：反應(yīng)Ⅰ：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1反應(yīng)Ⅱ：4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）△H=﹣1200kJmol﹣1
根據(jù)蓋斯定律， （Ⅱ﹣Ⅰ）得到CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g），）△H= （﹣1200kJmol﹣1+746kJmol﹣1）=﹣227 kJmol﹣1；
所以答案是：CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g）△H=﹣227 kJmol﹣1；（2）①根據(jù)反應(yīng)2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1 ， 升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，所以NO的體積分?jǐn)?shù)會(huì)增大，即T1＞T2 ， 所以答案是：＞；
②在體積為2L的密閉容器中，反應(yīng)進(jìn)行10分鐘放出熱量373kJ，根據(jù)反應(yīng)：2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746kJmol﹣1 ， 消耗CO的物質(zhì)的量是 =1moL，v（CO）= = =0.05 molL﹣1min﹣1；所以答案是：0.05 molL﹣1min﹣1；
③某溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D點(diǎn)時(shí)，NO的體積分?jǐn)?shù)是25%，設(shè)CO的變化濃度是x，

	2CO（g）+	2NO（g）	N2（g）+2	2CO2（g）
初始濃度：	2.5	2	0	0
變化濃度：	X	x	0.5x	x
平衡濃度：	2.5-x	2-x	0.5x	X

NO的體積分?jǐn)?shù)是25%，即 ×100%=25%，解得x=1，此時(shí)K= =0.22 Lmol﹣1；若在D點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器升溫的同時(shí)擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小，則平衡會(huì)逆向移動(dòng)，NO的體積分?jǐn)?shù)增加，重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A點(diǎn)，所以答案是：0.22 Lmol﹣1；A；（3）當(dāng)向含NO2﹣、SO42﹣混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42﹣恰好完全沉淀，根據(jù)Ag2SO4的Ksp=4.0×10﹣5 ， 此時(shí)銀離子濃度= =2.0，c（NO2﹣）= =4.5×10﹣4 molL﹣1；所以答案是：4.5×10﹣4 molL﹣1；（4）在酸性條件下，電解水中CN﹣可轉(zhuǎn)化為CO2和N2 ， 陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+ ， 所以答案是：2CN﹣+4H2O﹣10e﹣=N2↑+2CO2↑+8H+ ．
【考點(diǎn)精析】掌握化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡的計(jì)算是解答本題的根本，需要知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．