Question

【題目】C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題，科研工作者正在研究用各種化學方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的不利影響。

（1）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566kJ/mol

S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296kJ/mol

一定條件下，可以通過CO與SO2反應(yīng)生成S(1)和一種無毒的氣體，實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式_______________________________。

（2）一定溫度下，向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2，發(fā)生上述（1）中回收硫的反應(yīng)。若反應(yīng)進行到20min時達平衡，測得CO2的體積分數(shù)為0.5，則前20min的反應(yīng)速率ν(CO)= _________，該溫度下反應(yīng)化學平衡常數(shù)K=____________（L·mol-1）

（3）在不同條件下，向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2，反應(yīng)體系總壓強隨時間的變化如圖（Ⅰ）所示：

①圖（Ⅰ）中三組實驗從反應(yīng)開始至達到平衡時，v(CO)最大的為___________（填序號）

②與實驗a相比，c組改變的實驗條件可能是_________________。

（4）“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下，將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中，測得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關(guān)系如圖（Ⅱ）所示，b點時溶液pH=7，則n(NH4+)∶n(HSO3-)=______。

（5）間接電化學法可除NO。其原理如圖（Ⅲ）所示，寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式(陰極室溶液呈酸性)_______________________________。

Answer 1

【答案】 2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol 0.03mol·L-1·min-1 11.25 b 升高溫度 3:1 2HSO3-+2e-+12H+=S2O42-+6H2O

【解析】（1）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566kJ/mol；S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律：第一個反應(yīng)減去第二個反應(yīng)得：2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol；正確答案：2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol。

（2）設(shè)參加反應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量為，則有

初始狀態(tài)

反應(yīng)的量

平衡狀態(tài)

即：，，ν(CO)=（0.6×2）/(2×20)=0.03mol·L-1·min-1 ；c(CO)=(2-1.2)/2=0.4mol/L, c(SO2)=(1-0.6)/2=0.2 mol/L, c(CO2)=1.2/2=0.6 mol/L, 該溫度下反應(yīng)化學平衡常數(shù)K=c2(CO2)/c2(CO)×c(SO2)= 0.62/0.42×0.2=11.25（L·mol-1）；正確答案：0.03mol·L-1·min-1； 11.25。

（3）根據(jù)圖示，達到平衡的時間快慢為：，因此達到平衡時的反應(yīng)速率v(CO)大小為，因此v(CO)最大的為b；正確答案：b。

②與實驗a相比，c組反應(yīng)前和反應(yīng)后的壓強均變大，且達到平衡時間減少，因此改變的實驗條件可能是升高溫度；正確答案: 升高溫度。

（4）A點時，n(HSO3-)：n(H2SO3)=1:1，b點時溶液的pH=7，根據(jù)電荷守恒：n(NH4+)= n(HSO3-)+2n(SO32-)，又根據(jù)圖可知：n(HSO3-)= n(SO32-)，n(NH4+)：n(HSO3-)=（1+2）:1=3:1；正確答案：3:1。

（5）根據(jù)圖示可知，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：HSO3- 變?yōu)镾2O42-,電極反應(yīng)式為2HSO3-+2e-+12H+=S2O42-+6H2O；正確答案：2HSO3-+2e-+12H+=S2O42-+6H2O。