問題詳情:
.2018年6月27日,*發佈《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》,該計劃是**部署的一項污染防治行動計劃,旨在持續改善空氣質量,爲羣衆留住更多藍天。對廢氣的進行必要的處理,讓空氣更加清潔是環境科學的重要課題。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol
C (s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol
2C (s)+O2(g)=2CO(g) △H3=-221.0kJ/mol
若某反應的平衡常數表達式爲,請寫出此反應的熱化學方程式_________________。
(2)用如圖所示的電解裝置可將霧霾中的NO、SO2分別轉化爲NH和SO
①寫出物質A的化學式____________。
②NO在電極上發生的反應爲 _________________。
SO2在電極上發生的反應爲 __________________。
(3)工業上常用氨水吸收SO2,可生成NH4HSO3和(NH4)2SO3。
①某同學測得氨水吸收SO2所得溶液中NH4HSO3和(NH4)2SO3的物質的量之比恰好爲2:1,寫出該吸收過程的總反應方程式______________________________________。
②已知常溫下H2S的電離常數Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15,將等物質的量濃度的NaHS與Na2S溶液等體積混合,所得溶液中離子濃度大小順序爲__________________。(用物質的量濃度符號由大到小排列)
【回答】
【*】 (1). 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H3=-746.5kJ/mol (2). H2SO4 (3). 2NO+12H++10e-=2NH4++2H2O (4). 5SO2+10H2O-10e-=5SO42-+20H+ (5). 3SO2+4NH3·H2O=2NH4HSO3+(NH4)2SO3+H2O (6). c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】
【分析】
(1) 平衡常數表達式爲,反應物爲NO、CO,生成物爲N2、CO2;根據蓋斯定律,求解即可;
(2)①SO2、NO分別變爲銨根離子和硫*根離子,則A爲硫*;
②NO在電極上失電子,變爲銨根離子;SO2失電子,與水反應生成硫*根離子和*離子;
(3)①NH4HSO3和(NH4)2SO3的物質的量之比恰好爲2:1,根據硫原子、氮原子守恆,則需要二氧化硫的係數爲3,氨氣爲4;
②根據電離平衡常數,求解NaHS的水解平衡常數,可確定NaHS的水解程度大於電離程度,而Na2S只水解生成HS-,即可判斷溶液中的離子濃度關係;
【詳解】(1) 平衡常數表達式爲,反應物爲NO、CO,生成物爲N2、CO2;①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol;②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol;③2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3=-221.0kJ/mol,根據蓋斯定律,2②-①-③可得2CO(g)+ 2NO(g)= N2(g)+CO2(g) △H=-746.5kJ/mol;
(2)①SO2、NO分別變爲銨根離子和硫*根離子,則A爲硫*,其化學式爲:H2SO4;
②NO在電極上失電子,變爲銨根離子,發生的反應爲2NO+12H++10e-=2NH4++2H2O;SO2失電子,與水反應生成硫*根離子和*離子,電極反應式爲:5SO2+10H2O-10e-=5SO42-+20H+;
(3)①NH4HSO3和(NH4)2SO3的物質的量之比恰好爲2:1,根據硫原子、氮原子守恆,則需要二氧化硫的係數爲3,氨氣爲4,則方程式爲:3SO2+4NH3·H2O=2NH4HSO3+(NH4)2SO3+H2O;
②HS-的水解平衡常數Kw/ Ka1=,S2-的一級水解常數(一級水解遠遠大於二級水解)爲Kw/ Ka2=,顯然HS-的水解程度大於其電離程度,但是小於S2-的水解程度,而S2-只水解,且水解程度大於HS-的水解程度和電離程度,則溶液中的離子濃度爲c(Na+)>c(HS-)>c(S2-);水解溶液呈鹼*,且爲少量水解,則c(S2-)>c(OH-)>c(H+),*爲:c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)。
知識點:電化學 膠體
題型:綜合題