Question

10．CO的應(yīng)用和治理是當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問題．
（1）CO能導(dǎo)致鎳系催化劑中毒，工業(yè)上常用SO₂除去原料氣中少量CO，生成物為固體S和CO₂．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO+SO₂=2CO₂+S．
（2）上述反應(yīng)中，每減少2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4N_A．
CO工業(yè)上可用于高爐煉鐵，發(fā)生如下反應(yīng)：$\frac{1}{3}$Fe₂O₃（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO₂（g），
已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如表：

溫度/℃	1000	1150	1300
平衡常數(shù)	4.0	3.7	3.5

（3）下列說法不正確的是cd（選填序號(hào)）
a．該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)
b．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$
c．其他條件不變，向平衡體系充入CO₂氣體，K值減小
d．當(dāng)K值等于1時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡
（4）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化，可采取的措施是a（選填序號(hào)）
a．及時(shí)吸收或移出CO₂        
b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c．用更高效的催化劑  
d．粉碎礦石，增大接觸面積
高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收，使其在一定條件下和H₂反應(yīng)制備甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）+Q
（5）從上圖可以看出，反應(yīng)開始到平衡，反應(yīng)速率v（H₂）=0.15mol/（L•min）．
（6）甲醇氧化可生成甲酸，能使0.1mol/L的甲酸溶液的電離度與pH值都增大的是ad（選填序號(hào)）
a．加水稀釋    b．加入少量甲酸鈉固體   c．通氯化氫    d．加入少量苛性鈉固體．

Answer 1

分析 （1）SO₂與CO反應(yīng)，生成固體S和CO₂，據(jù)原子守恒和電子守恒書寫化學(xué)方程式；
（2）據(jù)1molCO反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，1molSO₂反應(yīng)，轉(zhuǎn)移4mol電子分析；
（3）a、隨溫度升高K增大，說明正反應(yīng)吸熱；
b、化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{生成物濃度度系數(shù)冪次方}{反應(yīng)物濃度系數(shù)冪次方}$，固體不列入；
c、化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響；
d、圖表中沒有K=1的情況，K=1不知是否平衡；
（4）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化，需要平衡正向移動(dòng)，據(jù)此分析；
（5）根據(jù)圖象中甲醇濃度變化量求出氫氣的濃度變化量，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率；
（6）據(jù)影響弱酸電離平衡移動(dòng)的因素分析．

解答 解：（1）SO₂與CO反應(yīng)，生成固體S和CO₂，1molCO反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，1molSO₂反應(yīng)，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2：1，化學(xué)方程式為：2CO+SO₂=2CO₂+S，故答案為：2CO+SO₂=2CO₂+S；
（2）1molCO反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，1molSO₂反應(yīng)，轉(zhuǎn)移4mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體為0.1mol，每反應(yīng)0.1mol二氧化硫，轉(zhuǎn)移電子0.4mol，電子數(shù)為0.4N_A，故答案為：0.4N_A；
（3）a、隨溫度升高K增大，說明正反應(yīng)吸熱，故正確；
b、化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{生成物濃度度系數(shù)冪次方}{反應(yīng)物濃度系數(shù)冪次方}$=$\frac{[C{O}_{2}]}{[CO]}$，故正確；
c、化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，故錯(cuò)誤；
d、圖表中沒有K=1的情況，K=1不知是否平衡，故錯(cuò)誤；
故答案為：cd；
（4）a．及時(shí)吸收或移出CO₂，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，故正確；     
b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
c．用更高效的催化劑，只能加快反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
d．粉碎礦石，增大接觸面積，只能加快反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
故答案為：a；
（5）由圖可知，達(dá)到平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.75mol/L，則△c（H₂）=2×0.75mol/L=1.5mol/L，v（H₂）=$\frac{1.5mol/L}{10min}$=0.15mol/（L•min），
故答案為：0.15mol/（L•min）；
（6）a．加水稀釋促進(jìn)甲酸電離，但溶液酸性減弱，故正確；
b．加入少量甲酸鈉固體，甲酸根離子濃度增大，甲酸電離平衡逆向移動(dòng)，電離度減小，故錯(cuò)誤；
c．通氯化氫，氫離子濃度增大，甲酸電離平衡逆向移動(dòng)，電離度減小，故錯(cuò)誤；
d．加入少量苛性鈉固體，與甲酸發(fā)生中和反應(yīng)，甲酸電離度增大，溶液酸性減弱，故正確；
故答案為：ad．

點(diǎn)評(píng) 本題考查范圍廣，知識(shí)跨度大，考查了氧化還原反應(yīng)方程式書寫及電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、弱酸電離平衡移動(dòng)．