Question

(13分)硫、碳、氮等元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，其中．硫酸、氨气、硝酸都是重要的化工原料．而SO₂、NO、NO₂、CO等相应氧化物又是主要的环境污染物：

（1）过度排放CO₂会造成“温室效应”，而煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。

已知：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)  AH₁= +131．3 kJ·mol^-

C(s)十2H₂O(g)=CO₂(g)+2H₂(g)  AH₂= +90 kJ·mol^-

则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是                          。

（2）298 K时．将氨气放入体积固定的密闭容器中使其发生分解反应。当反应达到平衡状态后．改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是            (填字号)：

a．当X表示温度时，Y表示氨气的物质的量

b．当X表示压强时．Y表示氨气的转化率

c．当X表示反应时间时．Y表示混合气体的密度

d．当x表示氨气的物质的量时．Y表示某一生成物的物质的量

（3）燃煤产生的烟气中的氮氧化物NO_x(主要为NO、NO₂)易形成污染．必须经脱除达标后才能排放：能作脱除剂的物质很多．下列说法正确的是             (填序号)：

a．用H₂O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO

b．用Na₂SO₃作脱除剂，O₂会降低Na₂SO₃的利用率

c．用CO作脱除剂，会使烟气中NO₂的浓度增加

d．用尿素[CO(NH₂)₂]作脱除剂．在一定条件下能有效将NOx氧化为N₂

（4）在压强为O．1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中，amol CO与2amol H₂在催化剂作用下反应生成甲醇。反应的化学方程式为CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)，CO的平衡转比率与温度、压强的关系如图所示，则：

①P₁        P₂(填“>”“<”或“=”)。

②在其他条件不变的情况下，向容器中增加a molCO与2amol H₂．达到新平衡时．CO的转化率       (填“增大””减小”或“不变”．下同)，平衡常数               .

③在P₁下、100℃时，CH₃OH(g) CO(g)十2H₂(g)的平衡常数为      (用含a、V的代数式表示)。

（5）①常温下．若将2 mol NH₃(g)和l mol CO₂(g)通入1 L水中．可得pH=10的溶液，则该溶液中浓度最大的阴离子是                                   ；

②常温下，将0．01 mol·L^- NaOH溶液和0.01 mol·L^-(NH₄)₂SO₄溶液等体积混合．所得溶液pH为10，那么该混合液中c(Na⁺)+c(NH₄⁺)=           mol·L^一(填准确代数式．不能估算)。

Answer

（1）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3KJ/mol(2分)

（2）ab(2分)

（3）ab(1分)

（4）①< (1分) ②增大(1分) 不变(1分) ③a2/v2(2分)

（5）①CO32-(1分) ②10-2+10一4-10-10(2分)

【解析】

试题分析：（1）将给出的反应分别标为①、②，②-①可得一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= ΔH2- ΔH1=90-131.3=-41.3KJ/mol。

（2）氨的分解是吸热反应，温度升高平衡向正向移动，氨的质量分数减少，a对；增大压强平衡向逆向移动，氨的转化率降低，b对；反应体系中都是气体，在密闭容器中气体的密度不变，故c错；氨的量增多，平衡向正向移动，生成物增多，d错，选ab。

（3）NO不溶于水，所以用H2O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO，a对；用Na2SO3作脱除剂，氧气会和Na2SO3反应，所以O2会降低Na2SO3的利用率，b对；用CO作脱除剂，氮氧化物会被还原为N2，会使烟气中NO2的浓度降低，c错；用尿素[CO(NH2)2]作脱除剂．可将NOx还原为N2，d错，选ab。

（4）①从反应方程式可以看出压强越大CO的转化率越大，所以P1< P2。②向容器中增加a molCO与2amol H2，相当于增大压强，平衡向正向移动，CO的转化率增大；平衡常数只和温度有关，温度不变，所以平衡常数不变。③在P1下、100℃时，根据题中的数据有：

CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)，

c(起始)/(mol/L) a/V 2a/V 0

c(变化)/(mol/L) 0.5 a/V a/V 0.5 a/V

c(平衡)/(mol/L) 0.5 a/V a/V 0.5 a/V 平衡常数为K= （0.5 a/V）/[ (0.5 a/V)× ( a/V)2=1/( a/V)2,则CH3OH(g) CO(g)十2H2(g)的平衡常数为a2/v2。

（5）①2 mol NH3(g)和l mol CO2(g)通入1 L水中发生的反应为：2NH3 + H2O +CO2＝(NH4)2CO3，阴离子浓度最大的是CO32-；②根据电荷守恒 c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)= c(OH-)+2 c(SO42-), pH为10，则c(OH-)=10-4mol/L c(H+)=10-10mol/L，c(SO42-)=0.005mol/L，故c(Na+)+c(NH4+)=（10-2+10一4-10-10）mol/L。

考点：盖斯定律的应用、化学平衡的移动、化学平衡图像、溶液中离子浓度的大小计算。