Question

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、碳、硫等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
（1）氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。合成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生2mol NH₃，放出92.2kJ熱量。
①若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2mol N₂和6mol H₂，達(dá)平衡后放出的熱量為Q，則Q（填 “＞”、“＜”或“＝”）                184．4 kJ。
②已知

1mol N—H鍵斷裂吸收的能量等于            kJ。
（2）硫酸的年產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的化工生產(chǎn)能力。工業(yè)生產(chǎn)硫酸的流程中存在反應(yīng)：2SO₂(g）＋O₂(g）2SO₃(g）。反應(yīng)體系中SO₃的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖所示（曲線(xiàn)上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：

①該反應(yīng)的          ０（填“＞’或“＜”）。
②下列說(shuō)法正確的是
a．若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡不移動(dòng)
b．在D點(diǎn)時(shí)，v_正＞v_逆
c．B點(diǎn)、C點(diǎn)反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁＜K₂
d．在A點(diǎn)時(shí)，消耗1mol SO₂必定同時(shí)消耗1mol SO₃
（3）過(guò)度排放CO₂會(huì)造成溫室效應(yīng)。
①最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想能把空氣中的CO₂轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇。甲醇可制作燃料電池，�?xiě)出該電池負(fù)極反應(yīng)式（電解液為KOH溶液）                  。
②CO₂也可用NaOH溶液吸收得到Na₂CO₃溶液，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式          。
Na₂CO₃水溶液呈堿性，其原因是，25℃時(shí)該反應(yīng)的K=2×10^-4mol·L^-1，則當(dāng)溶液中c（HCO- 3）：c（CO2- 3）=2∶1時(shí)，溶液的pH=         。

Answer 1

(12分)
（1）①<(2分)
②391(2分)
（2）①<(2分) ②bd(2分)
（3）①CH₃OH+ 8OH^--6e^-= CO2- 3 + 6H₂O(2分)
②CO₂+2OH^- = CO2- 3 +H₂O(2分) 10(2分)

試題分析：
（1）①根據(jù)反應(yīng)3H₂(g)+N₂(g)=2NH₃(g) △H=－92.2kJ/mol，而向容器內(nèi)放入2mol N₂和6mol H₂由于可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，所以Q<184．4 kJ。
②反應(yīng)3molH₂需436 kJ×3，反應(yīng)1mol N₂需948.5kJ，與生成2mol NH₃（6mol N-H）所需能量和為－92.2kJ，1mol N—H鍵斷裂吸收的能量等于391 kJ。
（2）①右圖可知溫度越高，SO₃的百分含量，平衡逆向移動(dòng)△H<０。
②a、恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣容器體積變大，反應(yīng)向氣體分子數(shù)增多方向移動(dòng)，錯(cuò)誤。b、從D到A SO₃的百分含量上升，反應(yīng)正向進(jìn)行，建立平衡v_正＞v_逆，正確。c、反應(yīng)放熱，溫度越高，K越小，K₁＞K₂，錯(cuò)誤。d、消耗1mol SO₂必定同時(shí)消耗1mol SO₃，v_正=v_逆，正確。
（3）①總反應(yīng)：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O；正極反應(yīng)： O₂+3H₂O+4e^-=4 OH^-；兩式相減可得CH₃OH+ 8OH^--6e^-= CO2- 3 + 6H₂O。
②CO₂也可用NaOH溶液吸收：CO₂+2OH^- = CO2- 3 +H₂O；
K=2×10^-4mol·L^-1= c（OH^-）× c（HCO- 3）/c（CO2- 3）="2" c（OH^-），所以c（OH^-）=1×10^-4mol·L^-1，c（H⁺）=10^-8，pH=10。