氮及氮的化合物在化工研究中是一门重要的课题．I．某无机化合物A的相对分子质量为184．在一定条件下，SCl2与氨完全反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X，且X的水溶液pH<7．将18.4gA隔

Question

氮及氮的化合物在化工研究中是一门重要的课题．
I．某无机化合物A的相对分子质量为184．在一定条件下，SCl₂与氨完全反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X，且X的水溶液pH<7．将18.4gA隔绝空气加热可得到12.8gB和气体单质C．请回答：
（1）写出SCl₂与氨反应的化学方程式___．
II．已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
（2）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）=2C（s）+O₂（g），简述该设想能否实现的依据：___．
（3）汽车尾气转化器中发生的反应：2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H=___．
（4）有容积相同的甲、乙两个密闭容器，甲充入等量的NO和CO气体，乙充入NO气体．
以Ag-ZSM-5为催化剂，分别在不同温度下同时发生反应，测得相同时间内NO的转化率，绘得图象如图1．
分析图象回答：曲线②NO转化率随温度升高而增大的原因___．在图2中画出反应2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）在不同温度下达到平衡时c（N₂）的变化趋势图．
（5）已知常温下HNO₂的电离常数K=4.6×10^-4，求0.01mol•L^-1的HNO₂溶液中c（H⁺）=___mol•L^-1．（ √(4.6)=2.14）

Answer 1

（1）因为“SCl₂与氨完全反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X，且X的水溶液的pH<7、A隔绝空气加强热可得到 B和气体单质C”知B是S，A含N、S元素，C是氮气，X是氯化铵．n（A）=(18.4g)/(184g/mol)=0.1mol，n（S）=(12.8g)/(32g/mol)=0.4mol，则A中含N：((18.4-0.4×32)g)/(14g/mol)=0.4mol，故A的分子式为S₄N₄，所以SCl₂与氨反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X，反应方程式：6SCl₂+16NH₃=S₄N₄+2S+12NH₄Cl，
故答案为：6SCl₂+16NH₃=S₄N₄+2S+12NH₄Cl；
（2）因为C不完全燃烧时产生CO为放热反应，则2CO（g）=2C（s）+O₂（g）△H>0，又熵变减小的反应，△H>0，△S<0，则△H-T△S>0，反应任何温度下都不能自发进行；故答案为：不可行，因为△H>0，△S<0，在任何情况下都不能自发进行；
（3）①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ•mol^-1
③C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
根据盖斯定律③×2-①-②得2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H=-393.5×2-180.5+221.0=-746.5kJ•mol^-1，故答案为：-746.5kJ•mol^-1；
（4）根据（3）2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ•mol^-1，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以NO的转化率应该减小，而曲线②NO转化率随温度升高而增大说明反应没有达到平衡，温度越高反应速率越快，转化率越大；
又2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ•mol^-1，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以温度越高，平衡时c（N₂）越小，则变化趋势图为，故答案为：反应没有达到平衡，温度越高反应速率越快，转化率越大；．
（5）因为HNO₂的电离方程式为HNO₂⇌H⁺+NO₂^-，又电离常数K=4.6×10^-4，所以K=(c(H+)c(NO2-))/(c(HNO2))=(c2(H+))/(0.01mol/L)=4.6×10^-4，解得：c（H⁺）=2.14×10^-3mol•L^-1，故答案为：2.14×10^-3．