研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。回答下列问题： (1...

研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。回答下列问题：

(1)甲醇(CH3OH)可替代汽油作为公交车的燃料，写出由CO和H2生产甲醇的化学方程式___。用该反应合成1mol液态甲醇放出热量128.1kJ。又知2H2(g)+CO(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝−766.6kJ·mol−1，H2O(g)=H2O(l) ΔH=−44kJ·mol−1。请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_____。

(2)一定条件下，CH4可与NO2反应降低氮氧化物的污染：CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH＝−875.3kJ·mol−1；该反应是___________(填“自发”或“非自发”)反应。用NH3催化还原NOx也可降低氮氧化物的污染，反应的方程式为NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(l)ΔH＜0，该反应的平衡常数表达式为__________。

(3)常温下，某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5，c()∶c(HNO2)=10∶1，则混合溶液中的水解常数为_______。

(4)在不同温度下的恒容容器中，将燃煤尾气中的SO2净化后与O2以2∶1的物质的量之比混合反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。

①T1___T2(填“＝”“＞”或“＜”)。

②C点的正反应速率v(C)正与A点的逆反应速率v(A)逆的大小关系为v(C)正___v(A)逆(填“＝”“＞”或“＜”)。

③B点SO2的转化率为_______。

(5)25℃时，将SO2通入蒸馏水中模拟酸雨形成过程，实验数据如下图。50s～300s时间段溶液pH降低的原因是_______；用化学方程式表示500s时溶液pH降低的原因________。

CO+2H2CH3OH CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝−726.5kJ·mol−1 自发 K= 10-10 ＜＞ 90% 二氧化硫溶于水形成亚硫酸 H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O 【解析】根据盖斯定律写出燃烧热化学方程式；根据焓判据和熵判据判断反应能否自发进行；根据生成物浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值写出化学平衡常数表达式；利用水解平衡常数表达式进行计算；先拐先平温度高，达到平衡所需时间短，温度越高反应速率越大，利用三段式计算二氧化硫的转化率；水中通入二氧化硫后形成了亚硫酸，过氧化氢将亚硫酸氧化成硫酸，然后分析。 (1)由CO和H2生产甲醇的化学方程式为：CO+2H2CH3OH；用该反应合成1mol液态甲醇放出热量128.1kJ，热化学方程式为： ①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) ΔH＝−128.1kJ·mol−1 ②2H2(g)+CO(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝−766.6kJ·mol−1 ③H2O(g)=H2O(l) ΔH=−44kJ·mol−1 利用盖斯定律，②-①+③×2可得：甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝−726.5kJ·mol−1； (2)一定条件下，CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH＝−875.3kJ·mol−1；该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，ΔG=ΔH-TΔS＜0，反应可以自发进行；用NH3催化还原NOx也可降低氮氧化物的污染，反应的方程式为NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(l) ΔH＜0，该反应的平衡常数表达式为K=； (3)常温下，某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5，亚硝酸根的水解方程式为：NO2-+H2O⇌HNO2+OH-，c(H+)=10-5mol·L−1，c(OH-)=10-9mol·L−1，c()∶c(HNO2)=10∶1，则混合溶液中的水解常数为K==10-10； (4)图象分析可知，先拐先平温度高则T1＜T2，C点是平衡状态，A点反应未达到平衡状态，其中C点的正反应速率v(C)正与A点的逆反应速率v(A)逆的大小关系为v(C)正＞v(A)逆图中B点时，气体物质的量0.07，则 x=0.9a，B点SO2的转化率为=90%； (5)50s～300s时间段，水中通入了二氧化硫，水和二氧化硫反应生成了亚硫酸，溶液pH降低；500s时加入过氧化氢，过氧化氢将亚硫酸氧化成了硫酸，亚硫酸是弱酸，硫酸是强酸，溶液pH降低，化学方程式为：H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O。

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考点分析：

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钪是一种稀土元素，在国防、航空、核能等领域具有重要的应用。氯化钪(ScCl3)是一种可溶于水的灰白色固体，是制备钪的重要原料。工业上从钛磁铁矿中(主要成分有Fe3O4、TiO2和少量Sc2O3)提取ScCl3的一种工艺如下图所示。

回答下列问题：

(1)若在实验室中实现工艺中的过程②，需要的实验操作包括_____，过程②和过程③都用到的主要仪器为____。

(2)工艺中的过程④通常使用抽滤，装置如图所示，仪器A为抽滤瓶，利用抽气泵将抽滤瓶中的空气抽走而产生负压，抽滤相对于普通过滤的优点是______。仪器B的作用为_____。设计实验方案检验得到的水层中是否含有Fe3+： ________。

(3)Sc2(C2O4)3灼烧时除生成Sc2O3，还生成了CO和CO2，化学方程式为_____。

(4)把得到的Sc2O3固体与焦炭混合，将干燥纯净的Cl2通入赤热的混合物反应制备ScCl3，反应的气态产物在相同条件下对H2的相对密度为14，该反应的化学方程式为_____。

(5)已知：Ag2CrO4为砖红色固体；Ksp(AgCl)=1.8×10−10，Ksp(Ag2CrO4)=2×10−12。取ScCl3粗产品(含难溶Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，滴入几滴K2CrO4溶液，用AgNO3标准溶液滴定，当溶液中出现砖红色沉淀时达到滴定终点。计算说明滴定时选择K2CrO4溶液作为指示剂的理由_____[出现砖红色沉淀时，c()约为5.0×10−3 mol·L−1；溶液中离子的浓度小于1×10−5 mol·L−1时，认为该离子已不存在]。

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1,2−二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)是重要的有机化工原料，不溶于水，易溶于有机溶剂，沸点83.6℃；在光照下逐渐分解；碱性条件下水解程度较大。实验室采用“乙烯液相直接氯化法”制备1,2−二氯乙烷，相关反应原理和实验装置图如下：

C2H5OHCH2=CH2↑+H2O

Cl2(g)+CH2=CH2(g)CH2ClCH2Cl(l) ΔH＜0

回答下列问题：

(1)仪器A的名称是_____。写出甲装置发生反应的离子方程式_______。

(2)己装置的作用是____。丙和戊装置除了干燥气体，还有一个重要作用是____。

(3)庚中采用甘油浴加热，该加热方式的优点是_________。

(4)丁装置中长玻璃导管B的作用是______________。先装入1,2−二氯乙烷液体，其作用是______(选填序号)。

a 溶解Cl2和乙烯 b 作催化剂 c 促进气体反应物间的接触

(5)制得的1,2−二氯乙烷中溶解有Cl2、乙烯，逐出Cl2和乙烯采用的方法是_____。

(6)产品纯度的测定：量取5.0 mL逐出Cl2和乙烯后的产品，产品密度为1.2 g·mL−1，加足量稀NaOH溶液，加热充分反应：CH2ClCH2Cl+2NaOHCH2OHCH2OH+ 2NaCl。所得溶液先用稀硝酸中和至酸性，然后加入1.000 mol·L−1的AgNO3标准溶液至不再产生沉淀，沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量，得到14.35 g白色固体，则产品中1,2−二氯乙烷的纯度为______%。