问题 填空题

.(17分)减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。

(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:

①将煤转化为清洁气体燃料。

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

则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          

②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是    (填序号):

a.Ca(OH)2      b.CaCl2         c.Na2CO3       d.NaHSO3

(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M):n(N)=      

②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为     

(3)催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

①催化硝化法中,用H2将NO还原为N2,一段时间后,溶液的碱性

明显增强。则该反应离子方程式为               

②电化学降解NO的原理如图所示,电源正极为    (填“a”或“b”);

若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为          

答案

31.(17分)

(1)(4分)① C(s)+H2O(g)= CO(g) +H2(g)   ΔH=+131.3kJ·mol1(2分)

② a  c(2分,错1个0分)

(2)(5分)① 5:4(2分)    ②KM=KN>KQ(3分。关系式正确1个给2分,全对3分)

(3)(8分)①2 NO3+5H2催化剂N2+2OH+4H2O(3分,化学式、系数、条件各1分)

②a(2分)    2 NO3+12 H++10e=N2↑+6H2O(3分。化学式、系数、条件各1分。阳极反应为:4OH-—4e-=O2↑+2H2O或10H2O-20e-=20H++5O2↑。)

题目分析: (1)①根据盖斯定律,所求反应的热化学方程式可由已知方程式2-1得,因此焦炭与水蒸气的反应方程式为C(s)+H2O(g)= CO(g) +H2(g)   ΔH=+131.3kJ·mol。

②洗涤含SO2的烟气是为了减少空气中SO2的排放,所以洗涤剂必须满足能够和SO2反应,所以选项中能够和SO2反应的试剂有Ca(OH)2 、Na2CO3 ,所以选ac。

(2) ①图中M、N两点平衡状态下,相应的转化率为70%、50%,因此根据反应情况计算

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

初始(mol):10      20          0

转化(mol):7      14           7

5      10           5

平衡(mol):3       6           7

5       10          5

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

②平衡常数与温度有关,于压强无关,因此M、N2点的温度相同,平衡常数也相等,但是随着温度升高,由于正向CO的转化率下降,因此平衡逆向移动,平衡常数减小,因此有KM=KN>KQ

(3)①题中已经说的比较清楚,反应由H2将NO还原为N2,且碱性增强,说明该反应是氧化还原反应,有OH-生成,根据氧化还原反应缺项配平,先把发生化合价变化的物质配平,然后原子守恒补上H2O,在电荷守恒配平得2 NO3+5H2催化剂N2+2OH+4H2O。

②根据图中所示讲解的硝酸根被还原为了N2逸出,因此右边发生了还原反应,是阴极,b极为电源的负极,而a极是电源正极。根据总反应式,阴极发生的NO3-的还原反应为2 NO3+12 H++10e=N2↑+6H2O

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