问题 填空题

研究SO2、CO等大气污染物的处理与利用具有重大意义。

Ⅰ.利用钠碱循环法可脱除烟气中SO2,该法用Na2SO3溶液作为吸收剂,吸收过程pH随n(SO)n(HSO3-)变化关系如下表:

n(SO32-)n(HSO3-91:91:19:91
pH8.27.26.2
(1)由上表判断NaHSO3水溶液显   __性,原因是   __。

(2)当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是   __。

a.c(Na)=2c(SO32-)+c(HSO3-

b.c(Na)>c(HSO3-)>>c(SO32-)>c(H)=c(OH

c.c(Na)+c(H)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH

(3)若某溶液中含3 mol Na2SO3,逐滴滴入一定量稀HCl,恰好使溶液中Cl与HSO3-物质的量之比为21,则滴入盐酸中n(HCl)为   __mol。

Ⅱ.CO可用于合成甲醇,反应原理为

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

(4)在容积为2 L的密闭容器中通入0.2 mol CO,0.4 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则该温度下的平衡常数为   __,再加入1.0 mol CO后,重新达到平衡,CO的转化率   __(填“填大”“不变”或“减小”);平衡体系中CH3OH的体积分数   __(填“增大”“不变”或“减小”)。

(5)已知CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);

H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol。

有关键能数据如下:(单位:kJ/mol)

化学键H—HH—OC—HC—OC=O
键能435463413356745
 

写出甲醇气体完全燃烧生成气态水的热化学方程式:   __。

答案

(1)酸 HSO3-电离趋势大于水解趋势

(2)ab

(3)4

(4)100 L2/mol-2 减小 减小

(5)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-536.4 kJ/mol

(1)由表格看出pH随HSO3-的增大而减小,所以HSO3-的电离大于水解,溶液显酸性。(2)溶液呈中性时c(H)=c(OH),依据电荷守恒:c(Na)+c(H)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH),所以a对,c错,由表格知当溶液呈中性时c(HSO3-)>c(SO32-),所以b正确。(3)设加入盐酸x mol,根据反应:H+SO32-=HSO3-,H+HSO3-=H2SO3,可知x=3+(3-),解得x=4 mol。(4)由CO的转化率可知平衡时c(CO)=0.05 mol·L-1、c(H2)=0.1 mol·L-1、c(CH3OH)=0.05 mol·L-1,代入K==100;加入CO平衡向减弱这种改变的方向移动,故CO自身的转化率降低,总物质的量增大,故CH3OH体积分数减小。(5)ΔH=反应物的总键能一生成物的总键能,第一个方程式ΔH=3×413 kJ/mol+356 kJ/mol+3×463 kJ/mol-(2×745 kJ/mol+3×435 kJ/mol)=+189 kJ/mol,1 mol甲醇燃烧时总反应为第一个反应+第二个反应×3,则ΔH=-536.4 kJ/mol。

点拨:本题考查离子浓度大小比较,考查考生对离子浓度大小比较的掌握情况。难度中等。

选择题
多项选择题