Question

Ⅰ研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，同温度下涉及如下反应：

a、2NO（g）+Cl₂（g）2ClNO（g） ∆H₁ <0  其平衡常数为K₁

b、2NO₂（g）+NaCl（s）NaNO₃（s）+ClNO（g）∆H₂ < 0  其平衡常数为K₂

（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g） ∆H₃ 的平衡常数K=          （用K₁、K₂表示）。∆H₃=              （用∆H₁、∆H₂表示）。

（2）为研究不同条件对反应a的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min时反应a达到平衡。测得10min内V（ClNO）=7.5×10^－3mol•L^-1•min^－1，则平衡后n（Cl₂）=          mol，NO的转化率α₁=           。其它条件保持不变，反应（1）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率为α₂，α₁            α₂（填“>”“<”或“=”），平衡常数K₁          （填“增大”“减小”或“不变”）。若要使K₁减小，可采用的措施是                。

II第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解质溶液．镍氢电池充放电原理示意如图：

其总反应式为H₂+2NiOOH2Ni(OH)₂ 。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时（放电），甲电极周围溶液的pH          （填“增大”“减小”或“不变”）， 乙电极的电极反应式                。

Answer

Ⅰ（1）K22/ K1, 2∆H2-∆H1（2）0.025；75%； <；不变；升高温度Ⅱ减小，NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣

【解析】

试题分析：Ⅰ（1）a、2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） ∆H1 < 0 其平衡常数为K1 =c2( ClNO)/c(Cl2) c2(NO)，b、2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）∆H2 < 0 其平衡常数为K2 =c( ClNO)/ c2(NO2) ，则反应4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g） ∆H3 的平衡常数K= c(Cl2) c2(NO)/ c4(NO2) = K22/ K1 。根据盖斯定律：2b-a得∆H3=2∆H2-∆H1。

（2）在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应a达到平衡，测得10min内V（ClNO）=7.5×10－3mol•L-1•min－1，ClNO的物质的量变化为7.5×10－3mol•L-1•min－1×10min×2L=0.15mol，

2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g），

起始量（mol） 0.2 0.1 0

变化量（mol） 0.15 0.075 0.15

平衡量（mol） 0.05 0.025 0.15

则平衡后n（Cl2）=0.025mol，NO的转化率α1=0.15mol/0.2mol×100%=75%；其他条件保持不变，反应a在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强比恒容容器大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α2 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K1减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行。

II根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时（放电），甲电极为电源的负极，电极反应式为H2 -2e- + 2OH- ==== 2H2O，故甲电极周围溶液的pH减小， 乙电极为电源的正极，利用总反应减去负极反应得正极电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣。

考点：考查化学反应速率和化学平衡，热化学和电化学原理的应用。