Question

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（SO3^2-）n（HSO3^-）	91:9	1:1	9:91
pH	8.2	7.2	6.2

（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（SO₃^2-）＋c（HSO₃^-）

b．c（Na^＋）＞c（HSO₃^-）＞＞c（SO₃^2-）＞c（H^＋）＝c（OH^－）

c．c（Na^＋）＋c（H^＋）＝c（HSO₃^-）＋c（SO₃^2-）＋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—H	H—O	C—H	C—O	C=O
键能	435	463	413	356	745

写出甲醇气体完全燃烧生成气态水的热化学方程式：    __。

Answer

（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

【解析】（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。