研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分，已知：2CO（g）+O2（g）⇌CO2（g）△H1=-566.00kJ•mol-12SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H2=-196.6kJ•mol-

2023-04-26

问题描述：

研究发现，NO_x和SO₂是雾霾的主要成分，已知：
2CO（g）+O₂（g）⇌CO₂（g）△H₁=-566.00kJ•mol^-1
2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）△H₂=-196.6kJ•mol^-1
2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）△H₃=-113.0kJ•mol^-1
则反应2NO₂（g）+SO₂（g）+CO（g）⇌SO₃（g）+2NO（g）+CO₂（g）的△H=___．NO_x主要来源于汽车尾气．
作业帮

（1）T℃时，模拟汽车尾气催化转化：2NO+2CO⇌2CO₂+N₂，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程（0～15min）中NO的物质的量随时间变化如图所示：
①T℃时该化学反应的平衡常数K=___；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入0.2mol CO和0，.4mol N₂，平衡将___移动．（填“向左”、“向右”或“不”）
②图1中a、b分别表示使用同种催化剂时，达到平衡过程中n（NO）的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是___（填“a”或“b”）．
③15min时，若改变外界反应条件，导致n（NO）发生如图所示的变化，则改变的条件可能是___．
（二）SO₂主要来源于煤的燃烧．
25℃时，电离平衡常数：

化学式	H₂CO₃	H₂SO₃
电离平衡常数	K₁=4.30×10^-7 K₂=5.61×10^-11	K₁=1.54×10^-2 K₂=1.02×10^-7

回答下列问题：
（2）①常温下，pH相同的下列溶液：I、Na₂CO₃，II、NaHCO₃，III、Na₂SO₃．物质的量浓度由大到小的排列顺序为___>___>___．（用序号表示）
②用纯碱溶液吸收SO₂可将其转化为HSO₃^-，该反应的离子方程式是：___．
（3）已知NaHSO₃溶液显酸性，下列说法正确的是___．
A．c（Na⁺_）=2c（SO₃^2-）+2c（HSO₃^-）+2c（H₂SO₃）
B．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^─）+c（HSO₃^─_）+c（SO₃^2-）
C．c（HSO₃^-）>c（H⁺）>c（H₂SO₃）>c（SO₃^2-）
D．c（H⁺）+c（H₂SO₃）=c（SO₃^2-）+c（OH^-）

最佳答案：

①2CO（g）+O2（g）⇌CO2（g）△H1=-566.00kJ•mol-1
②2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H2=-196.6kJ•mol-1
③2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H3=-113.0kJ•mol-1，

×①+

×②-③得，2NO2（g）+SO2（g）+CO（g）⇌SO3（g）+2NO（g）+CO2（g）△H=-268.3kJ•mol-1，
故答案为：-268.3kJ•mol-1；
（1）①起始时，NO为0.4mol，平衡时NO为0.2mol，
                   2NO+2CO⇌2CO2+N2
起始（n）：0.4      0.4     0    0
变化：0.2      0.20.2    0.1
平衡：0.2    0.2     0.2     0.1
则平衡时的浓度：c（NO）=0.1mol/L，c（CO）=0.1mol/L，c（CO2）=0.1mol/L，c（N2）=0.05mol/L，
k=

c2(CO2)×c(N2)

c2(NO)×c2(CO)

0．12×0.05

0．12×0．12

=5（mol/L）-1；
平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，则c（CO）=0.5mol/L，c（N2）=0.45mol/L，
Qc=

c2(CO2)×c(N2)

c2(NO)×c2(CO)

0．12×0.45

0．12×0．52

=1.8<k，则平衡将向右移动；
故答案为：5（mol/L）-1；向右；
②催化剂表面积较大，反应速率快，达到平衡所用时间短，由图可知，b曲线代表的条件下反应速率快，所以b的催化剂的表面积大；
故答案为：b；
③由图象可知，NO的浓度减小，平衡向正方向移动，所以改变的条件为增加CO的物质的量浓度或增大压强；
故答案为：增加CO的物质的量浓度或增大压强；
（2）①从表格数据分析得酸性：HCO3->SO32->CO32-，所以碳酸钠的水解程度大于亚硫酸钠，大于碳酸氢钠，则当四种溶液的pH相同时，其物质的量浓度由大到小的顺序是II>III>I，
故答案为：II；III；I；
②碳酸钠溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，其反应的离子方程式为：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑；
故答案为：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑；
（3）A．由物料守恒得，c（Na+）=c（HSO3-）+c（SO32-）+c（H2SO3），故A错误；
B．根据电荷守恒得，c（Na+）+c（H+）=c（OH─）+c（HSO3─）+2c（SO32-），故B错误；
C．NaSCO3溶液呈碱性，说明碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度；c（OH-）>c（H+），说明HSO3-水解程度大于其电离程度，故c（Na+）>c（HSO3-）、c（H2SO3）>c（SO32-），水解程度不大所以c（HSO3-）>c（H2SO3）、c（HSO3-）>c（OH-），溶液中氢氧根来源于水的电离与HSO3-水解，故c（OH-）>c（H2SO3），所以c（Na+）>c（HSO3-）>c（OH-）>c（H2SO3）>c（SO32-），故C错误；
D．据物料守恒，c（Na+）=c（HSO3-）+c（SO32-）+c（H2SO3）①，根据电荷守恒，c（Na+）+c（H+）=c（OH─）+c（HSO3─）+2c（SO32-）②，由①②得c（H+）+c（H2SO3）=c（SO32-）+c（OH-），故D正确；
故答案为：D．