Question

(16分)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角｡

（1）图中X的电子式为          ；其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊，该变化体现出：S非金属性比O         (填“强”或“弱”)｡用原子结构解释原因：同主族元素最外层电子数相同，从上到下，       ，得电子能力逐渐减弱｡

（2）Na₂S₂O₃是一种用途广泛的钠盐｡

①下列物质用于Na₂S₂O₃的从氧化还原反应的角度制备， ，理论上有可能的是      (填字母序号)｡

a．Na₂S+S     b．Z+S    c．Na₂SO₃+Y    d．NaHS+NaHSO₃

②已知反应：Na₂S₂O₃+H₂SO4Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O｡研究其反应速率时，下列说法正确的是      (填写字母序号)｡

a．可通过测定一段时间内生成SO₂的体积，得出该反应的速率

b．可通过比较出现浑浊的时间，研究浓度､温度等因素对该反应速率的影响

c．可通过Na₂S₂O₃固体与稀硫酸和浓硫酸的反应，研究浓度对该反应速率的影响

（3）治理含CO､SO₂的烟道气，可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体｡

①已知：CO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g）     △H=-283kJ·mol^-1

S(s)+O₂(g)=SO₂(g）          △H=-296kJ·mol^-1

则治理烟道气反应的热化学方程式为            ｡

②一定条件下，将CO与SO₂以体积比为4∶1置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列选项能说明反应达到平衡状态的是         (填写字母序号)｡

a．v(CO)∶v(SO₂)=2∶1          

b．平衡常数不变

c．气体密度不变                 

d．CO₂和SO₂的体积比保持不变

测得上述反应达平衡时，混合气体中CO的体积分数为，则SO₂的转化率为          ｡

（4）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇｡甲醇可制作燃料电池｡写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式            ｡

（5）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO₂的空气中CO₂的含量，经查得一些物质在20℃的数据如下表｡

吸收CO₂最合适的试剂是        (填“Ca(OH)₂”或“Ba(OH)₂”)溶液｡

Answer

（16分）

（1）（1分）弱（1分）电子层数增多，原子半径增大（2分）

（2）①bd（2分，选对1个给1分，错选或多选为0分）

② b （1分）

（3）①2CO(g）+ SO2(g)=== S(s）+ 2CO2(g） △H=－270 kJ·mol-1 （1分）

②cd （2分，选对1个给1分，错选或多选为0分） 60%（2分）

（4）CH3OH-6e-+8OH-= CO32-＋6H2O； （2分）

（5）Ba(OH)2（2分）

【解析】

试题分析：（1）X为H2S，其电子式为；S非金属性比O弱；同主族元素最外层电子数相同，从上到下，电子层数增多，原子半径增大，得电子能力逐渐减弱｡

（2）①从氧化还原反应的归中规律分析，理论上能制取Na2S2O3的是b和d｡

②反应的速率是单位时间内反应物或生成物浓度的变化，a不正确；可通过比较出现浑浊的时间，研究浓度､温度等因素对该反应速率的影响，选项b正确；Na2S2O3固体与浓硫酸基本不反应，无法研究浓度对该反应速率的影响，选项c不正确。

（3）①反应原理是2CO+SO2＝S+2CO2；依据盖斯定律，反应可以看成是ⅰ×2－ⅱ得到，故此反应的热化学方程式为：2CO(g）+ SO2(g)=== S(s）+ 2CO2(g） △H=－270 kJ·mol-1

②v(CO)∶v(SO2)=2∶1 任何时候都成立，不能说明达到平衡，选项a不正确；平衡常数只与温度有关，无法说明平衡状态，选项b不正确；气体密度不变，反应体系时有一种是固体，气体密度不变，说明达到平衡状态，选项c正确；CO2和SO2的体积比保持不变，说明量一定，达到平衡状态，选项d正确。

假设起始时CO为4mol，SO2为1mol，变化的SO2为nmol，则平衡时CO为(4－2n)mol，SO2为(1－n)mol，CO2为2nmol，(4－2n)/（4－2n+1－n+2n）=7/11，解得n=0．6mol，所以SO2的转化率为60%。

（4）甲醇可制作燃料电池，甲醇在负极被氧化，在碱性溶液中，产物为CO32－，电极反应式为：

CH3OH-6e-+8OH-= CO32-＋6H2O

（5）最适合吸收CO2气体的是Ba(OH)2，理由是碳酸钙与碳酸钡溶度积差异不大，但Ba(OH)2溶解度明显大于氢氧化钙，这样可以吸收更多的CO2气体。

考点：无机工业流程 涉及电子式、氧化还原反应理论、化学平衡理论、燃料电池及盖斯定律等。