Question

．（17分）減少污染、保護環(huán)境是全世界最熱門的課題。

（1）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有：

①將煤轉化為清潔氣體燃料。

已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1

C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1

則焦炭與水蒸氣反應生成CO的熱化學方程式為 。

②洗滌含SO2的煙氣。以下物質可作洗滌劑的是 （填序號）：

a．Ca(OH)2 b．CaCl2 c．Na2CO3 d．NaHSO3

（2）CO在催化劑作用下可以與H2反應生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，CO的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如右圖所示。

①M、N兩點平衡狀態(tài)下，容器中總物質的物質的量之比為：n(M)總：n(N)總=　　 　　　。

②若M、N、Q三點的平衡常數KM、KN、KQ的大小關系為　　 。

（3）催化硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。

①催化硝化法中，用H2將NO還原為N2，一段時間后，溶液的堿性

明顯增強。則該反應離子方程式為 。

②電化學降解NO的原理如圖所示，電源正極為 （填“a”或“b”）；

若總反應為4NO3-+4H+通電5O2↑+2N2↑+2H2O，則陰極反應式為 。

 

 

Answer 1

31．（17分）

（1）（4分）① C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJ·mol－1 （2分）

② a c（2分，錯1個0分）

（2）（5分）① 5：4（2分） ②KM=KN>KQ（3分。關系式正確1個給2分，全對3分）

（3）（8分）①2 NO3－+5H2催化劑N2+2OH－+4H2O（3分，化學式、系數、條件各1分）

②a（2分） 2 NO3－+12 H++10e－= N2↑+6H2O（3分�；瘜W式、系數、條件各1分。陽極反應為：4OH-—4e-=O2↑+2H2O或10H2O-20e-=20H++5O2↑。）

【解析】

試題分析： （1）①根據蓋斯定律，所求反應的熱化學方程式可由已知方程式2-1得，因此焦炭與水蒸氣的反應方程式為C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJ·mol。

②洗滌含SO2的煙氣是為了減少空氣中SO2的排放，所以洗滌劑必須滿足能夠和SO2反應，所以選項中能夠和SO2反應的試劑有Ca(OH)2 、Na2CO3 ，所以選ac。

（2） ①圖中M、N兩點平衡狀態(tài)下，相應的轉化率為70%、50%，因此根據反應情況計算

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

初始（mol）：10 20 0

轉化（mol）：7 14 7

5 10 5

平衡（mol）：3 6 7

5 10 5

n(M)總：n(N)總=（3+6+7）：（5+10+5）=16:20=4:5

②平衡常數與溫度有關，于壓強無關，因此M、N2點的溫度相同，平衡常數也相等，但是隨著溫度升高，由于正向CO的轉化率下降，因此平衡逆向移動，平衡常數減小，因此有KM=KN>KQ 。

（3）①題中已經說的比較清楚，反應由H2將NO還原為N2，且堿性增強，說明該反應是氧化還原反應，有OH-生成，根據氧化還原反應缺項配平，先把發(fā)生化合價變化的物質配平，然后原子守恒補上H2O，在電荷守恒配平得2 NO3－+5H2催化劑N2+2OH－+4H2O。

②根據圖中所示講解的硝酸根被還原為了N2逸出，因此右邊發(fā)生了還原反應，是陰極，b極為電源的負極，而a極是電源正極。根據總反應式，陰極發(fā)生的NO3-的還原反應為2 NO3－+12 H++10e－= N2↑+6H2O

考點：本題考查的是反應原理題目。