Question

【題目】汽車尾氣中的主要污染物是NO、NO2和CO。為減輕大氣污染，人們提出通過(guò)以下反應(yīng)來(lái)處理汽車尾氣：

[研究一]用NaOH溶液吸收NO、NO2，

⑴當(dāng)n(NO)﹕n(NO2)=1時(shí)只生成一種鹽，這種鹽的化學(xué)式為__________

⑵當(dāng)只有NO2時(shí)，生成兩種鹽：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。若NaOH溶液恰好完全吸收NO2后溶液顯堿性，該溶液中離子濃度由大到小的順序是：___________。

[研究二]一定條件將CO和NO轉(zhuǎn)化為無(wú)污染產(chǎn)物：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H

⑶已知：2C(s)+O2(g)＝2CO(g)；△H1=－221.0KJ/mol

C(s)+O2(g)＝CO2(g)；△H2=－393.5KJ/mol

N2(g)+O2(g)＝2NO(g)；△H3=＋180.5KJ/mol。

則△H=______

⑷T℃下，在固定容積的密閉容器中，通入一定量NO和CO，用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間NO和CO的濃度如下表：

時(shí)間/s	0	1	2	3	4	5
c(NO) 104 mol/L	10.0	4.50	2.00	1.50	1.00	1.00
c(CO) 103 mol/L	3.60	3.05	2.80	2.75	2.70	2.70

①該條件下，2s內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=_____________

②若往容器中加入一定量生石灰，CO平衡轉(zhuǎn)化率_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）

③其它條件不變，只適當(dāng)升高溫度，則4s時(shí)，c(NO)=c1mol/L，則c1可能是_______

a．1.10×10﹣3 b．1.25×10﹣4 c．1.00×10﹣4 d．9.00×10﹣5

【研究三】測(cè)定汽車尾氣中CO的含量

⑸用CO分析儀測(cè)定：該分析儀的工作原理類似于燃料電池，其中電解質(zhì)是能傳導(dǎo)O2﹣的Y2O3和ZrO2晶體，負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。

⑹用五氧化二碘（I2O5）固體氧化定量檢測(cè)：I2O5+5CO＝I2+5CO2

抽取10L汽車尾氣，用足量I2O5吸收，然后配成100mL溶液，量取其中的20.00mL溶液，用0.0050mol/LNa2S2O3溶液滴定，三次平行實(shí)驗(yàn)平均消耗Na2S2O3溶液的體積為20.0mL，已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，則尾氣中c(CO)=___________

Answer 1

【答案】NaNO2c(Na+)、 c (NO3–) 、c (NO2-) 、c (OH–)、 c (H+)﹣746.5KJ/mol2.00×10-4 mol·L–1·s-1增大bCO + 2O2–﹣2e﹣= CO32– 或 CO + O2–﹣2e–= CO21.25×10–4 mol/L

【解析】

⑴當(dāng)n(NO)﹕n(NO2)=1時(shí)只生成一種鹽，說(shuō)明NO中N元素化合價(jià)升高，NO2中化合價(jià)降低，產(chǎn)物的化合價(jià)為+3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，則這種鹽的化學(xué)式為NaNO2 ；

⑵若NaOH溶液恰好完全吸收NO2后溶液顯堿性，說(shuō)明NO2-水解，該溶液中離子濃度由大到小的順序是 c(Na+)＞ c (NO3–) ＞c (NO2-) ＞c (OH–)＞ c (H+) ；

⑶已知①2C(s)+O2(g)＝2CO(g)；△H1=－221.0KJ/mol、②C(s)+O2(g)＝CO2(g)；△H2=－393.5KJ/mol、③N2(g)+O2(g)＝2NO(g)；△H3=＋180.5KJ/mol；根據(jù)蓋斯定律可知②×2-①-③可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ，則△H=(－393.5KJ/mol)×2-(－221.0KJ/mol)-(＋180.5KJ/mol)=﹣746.5KJ/mol；

⑷①該條件下，2s內(nèi)NO的平衡反應(yīng)速率為=4.00×10-4 mol·L–1·s-1，N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=4.00×10-4 mol·L–1·s-1=2.00×10-4 mol·L–1·s-1；

②若往容器中加入一定量生石灰，CaO能和CO2反應(yīng)生成CaCO3，降低CO2的濃度，促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，CO平衡轉(zhuǎn)化率增大；

③已知2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) 正方向是放熱反應(yīng)，其它條件不變，只適當(dāng)升高溫度平衡逆向移動(dòng)，c(NO)增大，c1可能是1.25×10﹣4mol·L–1，答案為b；

⑸CO在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)和O2–結(jié)合生成CO2或CO32-，的電極反應(yīng)式為CO + 2O2–﹣2e﹣= CO32– 或 CO + O2–﹣2e–= CO2 ；

⑹已知5CO~~~~I2~~~~~2Na2S2O3，滴定是消耗Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.0050mol/L×0.02L=0.1×10-3mol，則尾氣中CO的物質(zhì)的量為0.1×10-3mol××=1.25×10–3 mol，尾氣中c(CO)=1.25×10–3 mol÷10L=1.25×10–4 mol/L。