排放SO2、NO等大气污染物是产生雾霾的因素之一．如何处理和利用SO2、NO是环保科学研究的热点．（1）将物质的量之比为1：1的NO、NO2气体通人冰水中生成HNO2（亚硝酸）．某温度T下，0.2mol•L-

Question

排放SO₂、NO等大气污染物是产生雾霾的因素之一．如何处理和利用SO₂、NO是环保科学研究的热点．
（1）将物质的量之比为1：1的NO、NO₂气体通人冰水中生成HNO₂（亚硝酸）．某温度T下，0.2mol•L^-1HNO₂溶液的pH=2，则该温度下，HNO₂的电离常数K_a（HNO₂）≈___（保留一位小数）．
（2）“脱硝”是指将NO₂转化成N₂．已知：
①4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₁
②8NH₃（g）+6NO₂（g）═7N₂（g）+12H₂O（g）△H₂
③N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₃
④2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H₄
△H₂=___ （用含△H₁、△H₃、△H₄代数式表示）．
（3）利用电解法将雾霾中SO₂、NO转化为（NH₄）₂SO₂的装置如图1所示，写出阴极的电极反应式：___．

（4）一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入等物质的量的NO₂和SO₂气体反应（产物为两种气体），测得混合气体中NO₂、SO₃气体的物质的量与时间关系如图2所示．
①下列情况说明该反应达到平衡状态的是___（填字母）．
A．混合气体的密度不再改变
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体中NO₂体积分数不再改变
D．混合气体的颜色不再改变
②若其他条件不变，达到平衡后，向容器中再充入1mol SO₂（g）和1mol NO₂（g），平衡___（填“向左”“向右”或“不”）移动，SO₂的平衡转化率___（填“增大”“减小”或“不变”）．
③上述反应中，在0～2min内SO₂的平均反应速率v（SO₂）=___．
④在该温度下，该反应的平衡常数K=___（结果保留两位小数）．

Answer 1

（1）K_a（HNO₂）=(c(H+)．c(NO2-))/(c(HNO2))≈(c2(H+))/(c(HNO2))=(10-2×10-2)/(0.2-10-2)=5.3×10^-4，
故答案为：5.3×10^-4；
（2）将方程式2①+3③-3④得方程式②，则△H₂=2△H₁+3△H₃-3△H₄，
故答案为：2△H₁+3△H₃-3△H₄；
（3）根据图知，电解池中NO得电子和氢离子发生还原反应生成铵根离子，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，阴极反应式为NO+5e^-+6H⁺═NH₄⁺+H₂O，故答案为：NO+5e^-+6H⁺═NH₄⁺+H₂O；
（4）①A．反应前后气体质量不变、容器体积不变，所以混合气体密度始终不变，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故A错误；
B．反应前后混合气体质量不变、物质的量不变，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．混合气体中NO₂体积分数不再改变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D．混合气体的颜色不再改变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；
故选CD；
②相当于缩小体积，增大反应物浓度，压强增大平衡不移动；增大反应物浓度相当于增大压强，该反应前后气体计量数之和不变，压强不影响平衡移动，所以其转化率不变，
故答案为：不；不变；
③上述反应中，在0～2min内SO₂的平均反应速率v（SO₂）=v（NO₂）=((△n)/(V))/(△t)=((1-0.6)/(2))/(2)mol/（L．min）=0.15mol/（L．min），
故答案为：0.15mol/（L．min）；
④该反应       NO₂（g）+SO₂（g）⇌SO₃（g）+NO（g），
开始（mol/L）0.5        0.5             0             0
反应（mol/L）0.2        0.2             0.2         0.2
平衡（mol/L）0.3        0.3             0.2         0.2
化学平衡常数K=(0.2×0.2)/(0.3×0.3)=(4)/(9)，
故答案为：(4)/(9)．