Question

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)_总：n(N)_总=      。

②若M、N、Q三点的平衡常数K_M、K_N、K_Q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NO₃^-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NO₃^-的原理如图所示，电源正极为    （填“a”或“b”）；若总反应为4NO₃^-+4H⁺====5O₂↑+2N₂↑+2H₂O，则阴极反应式为                   。

Answer

（1）① C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJ·mol－1 （2分） ② a c（2分，错1个0分）（2）① 5：4（2分） ②KM=KN>KQ（3分。）（3）① 2 NO3－+5H2N2+2OH－+4H2O（3分）

② a（2分） 2 NO3－+12 H++10e－= N2↑+6H2O（3分）

【解析】

试题分析：（1）①根据盖斯定律，反应②-反应①即可得热化学方程式： C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJ·mol－1 。 ② 氢氧化钙可以和二氧化硫反应，可以吸收，氯化钙不和二氧化硫反应，碳酸钠和二氧化硫反应，亚硫酸氢钠和二氧化硫不反应，所以选a c。（2）① 根据方程式进行计算，M点一氧化碳小号5摩尔，则氢气消耗10摩尔，生成甲醇5摩尔，所以剩余5摩尔一氧化碳和10摩尔氢气，总共20摩尔。N点，消耗一氧化碳7摩尔，氢气14摩尔，生成甲醇7摩尔，剩余一氧化碳3摩尔，氢气6摩尔，总共16摩尔。所以比例为5：4。②从图像分析，温度越高，一氧化碳的转化率越低，说明反应为放热反应，温度不变，平衡常数不变，温度升高，平衡常数减小，KM=KN>KQ。（3）①用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，说明生成氢氧根离子，所以根据电子守恒分析书写离子方程式为： 2 NO3－+5H2N2+2OH－+4H2O。② 正极附近失去电子，从图片分析，产生氧气的一极为正极，所以为a，阳极反应为4OH-—4e- = O2↑+2H2O或10H2O - 20e- = 20H+ + 5O2↑，用总反应减去阳极反应即的阴极反应为： 2 NO3－+12 H++10e－= N2↑+6H2O（3分）

考点：盖斯定律，化学平衡的计算，电解原理的应用