【題目】氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的作用.請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖1是常溫下1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(2)在恒溫、恒容的密閉容器中,通入一定量的N2O4發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)△H如圖2
①在0﹣60s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)為molL﹣1s﹣1
②溫度升高,混合氣體的顏色變深,則△H0(填“>”或“<”).
③改變條件重新達(dá)到平衡時(shí),要使N2O4的體積分?jǐn)?shù)變大,可采取的措施有(填字母).
a.向混合氣體中通入N2O4 b.升高溫度
c.向混合氣體中通入NO2 d.使用高效催化劑
(3)實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液吸收NO2 , 反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O.含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反應(yīng)得1L溶液A,溶液B為0.1molL﹣1的CH3COONa溶液.
①A、B兩溶液中c(NO3)、c(NO2)和c(CH3COO)由大到小的順序?yàn)?/span>(已知HNO2的電離
常數(shù)Ka=7.1×10﹣4molL﹣1 , CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.7×10﹣5molL﹣1).
②可使A、B兩溶液的PH相等的方法是(填字母).
a.向溶液A中加適量水 b.向溶液A中加適量NaOH
c.向溶液B中加適量水 d.向溶液B中加適量NaOH
(4)銅既能與稀硝酸反應(yīng),也能與濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時(shí),可將方程式表示為:Cu+HNO3→Cu(NO32+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平).0.6molCu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為

【答案】
(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ/mol
(2)0.001;>;ac
(3)c(NO3)>c(NO2)>c(CH3COO);bc
(4)1.8mol
【解析】解:(1)該反應(yīng)的焓變△H=E1﹣E2=134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ/mol,所以答案是:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ/mol;(2)①由圖可知,在0﹣60s時(shí)段△c(N2O4)=0.1mol/L﹣0.04mol/L=0.06mol/L,則v(N2O4)= =0.001mol/(L.min),
所以答案是:0.001;
②溫度升高,混合氣體的顏色變深,說明升高溫度平衡向生成NO2的方向移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng),則△H>0,
所以答案是:>;
③a.向混合氣體中通入N2O4 , 等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)到達(dá)的平衡,平衡逆向移動(dòng),N2O4的體積分?jǐn)?shù)增大,故a正確;
b.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),N2O4的體積分?jǐn)?shù)減小,故b錯(cuò)誤;
c.向混合氣體中通入NO2 , 等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)到達(dá)的平衡,N2O4的體積分?jǐn)?shù)增大,故c正確;
d.使用高效催化劑縮短到達(dá)平衡的水解,不影響平衡移動(dòng),N2O4的體積分?jǐn)?shù)不變,故d錯(cuò)誤,
所以答案是:ac;(3)0.2mol NaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應(yīng)得1L溶液A,由2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O,得到溶液A中NaNO3物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L,NaNO2物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L,溶液B為0.1molL﹣1的CH3COONa溶液;
HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10﹣4molL﹣1 , CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.7×10﹣5molL﹣1 , 說明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性,溶液中醋酸根離子水解程度大于亞硝酸根離子水解程度,溶液B堿性大于A溶液,兩溶液中c(NO3)、c(NO2)和c(CH3COO)由大到小的順序?yàn)閏(NO3)>c(NO2)>c(CH3COO),
a.溶液B堿性大于A溶液,向溶液A中加適量水,稀釋溶液,堿性減弱,不能調(diào)節(jié)溶液pH相等,故a錯(cuò)誤;
b.向溶液A中加適量NaOH,增大堿性,可以調(diào)節(jié)溶液pH相等,故b正確;
c.向溶液B中加適量水,稀釋溶液堿性減弱,可以調(diào)節(jié)溶液pH相等,故c正確;
d.溶液B堿性大于A溶液,向溶液B中加適量NaOH,溶液pH更大,故d錯(cuò)誤;
所以答案是:c(NO3)>c(NO2)>c(CH3COO);bc;(4)參加反應(yīng)的硝酸轉(zhuǎn)化為Cu(NO32、NO、NO2 , 根據(jù)Cu原子守恒可知n[Cu(NO32]=n(Cu)=0.6mol,得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則:3n(NO)+n(NO2)=0.6mol×2,故n(NO)=n(NO2)=0.3mol,根據(jù)氮原子守恒,可知n(HNO3)=2n[Cu(NO32]+n(NO)+n(NO2)=0.6mol×2+0.3mol+0.3mol=1.8mol,
所以答案是:1.8mol.
【考點(diǎn)精析】掌握化學(xué)平衡的計(jì)算是解答本題的根本,需要知道反應(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%.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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請(qǐng)回答下列問題:
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(2)第②步反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(3)化合物G的結(jié)構(gòu)簡式是
(4)第④步反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(5)同時(shí)滿足下列條件的H的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是
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