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氮和硫的氧化物有多种,其中SO2和NOx都是大气污染物,对它们的研究有助于空气的净化.(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3

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氮和硫的氧化物有多种,其中SO2和NOx都是大气污染物,对它们的研究有助于空气的净化.
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(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1△H1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)  K2△H2<0 (Ⅱ)
则4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=___(用K1、K2表示)
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)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(Ⅱ)达到平衡.测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,NO的转化率α1=___.其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2___α1(填“>”“<”或“=”).
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和 NaNO2.已知NO2-的水解常数Kh=2×10-11 mol•L-1,常温下某NaNO2和 HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中c(NO2-)和c(HNO2)的比值为___.
(4)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2.阳极的电极反应式为___.在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO42-生成.该反应的离子方程式为___.
(5)某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀.查阅资料得知常温下BaSO3的KSP=5.48×10-7,饱和亚硫酸中c(SO32-)=6,3×10-8 mol•L-1.将0.1mol•L-1的BaCl2溶液滴入饱和亚硫酸中,___(填“能”或“不能”)生成BaSO3沉淀,原因是___(请写出必要的推断过程).
▼优质解答
答案和解析
(1)已知:①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g),
②2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g),
根据盖斯定律①×2-②可得:4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则该反应平衡常数K=
K12
K2

故答案为:
K12
K2

(2)测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则△n(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1×10min×2L=0.15mol,由方程式可知参加反应NO物质的量为0.15mol,则NO的转化率为
0.15mol
0.2mol
×100%=75%;
正反应为气体物质的量减小的反应,恒温恒容下条件下,到达平衡时压强比起始压强小,其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,故转化率α21
故答案为:75%;>;
(3)常温下某NaNO2和 HNO2 混合溶液的PH为5,则溶液中c(OH-)=10-9mol/L,NO2-的水解常数K=
c(HNO2)×c(OH-)
c(NO2-)
=2×10-11mol•L-1,则混合溶液中c(NO2-)和c(HNO2)的比值为
c(OH-)
2×10-11
=50,
故答案为:50;
(4)阳极发生氧化反应,阳极上是二氧化硫被氧化为硫酸根,阳极电极反应式为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
阴极排出的溶液为S2O42-,与二氧化氮发生转化为无害气体,同时有SO42-生成,无害气体为氮气,反应离子方程式为:4S2O42-+6NO2+8OH-═8SO42-+3N2+4H2O,
故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;4S2O42-+6NO2+8OH-═8SO42-+3N2+4H2O;
(5)若溶液中c(Ba2+)=0.1 mol•L-1,c(SO32-)=6.3×10-8mol•L-1,其浓度积Q=c(Ba2+)×c(SO32-)=0.1×6.3×10-8=6.3×10-9<Ksp(BaSO3)=5.48×10-7,故不能析出BaSO3沉淀,
故答案为:不能;若溶液中c(Ba2+)=0.1 mol•L-1,c(SO32-)=6,3×10-8mol•L-1,其浓度积Q=c(Ba2+)×c(SO32-)<0.1×6.3×10-8=6.3×10-9<Ksp(BaSO3)=5.48×10-7