Question

SO₂、NO_x、CO₂是對環(huán)境影響較大的氣體，控制和治理SO₂、NO_x、CO₂是減少酸雨、光化學(xué)煙霧和解決溫室效應(yīng)的有效途徑．
（1）碳元素在元素周期表的位置：

 

．
（2）標(biāo)況下2.24LSO₂恰好被1L 0.2mol?L^-1的NaOH溶液完全吸收，請寫出吸收后溶液中離子濃度由大到小的順序為

 

．
（3）已知汽車尾氣NO 與CO凈化反應(yīng)生成無污染氣體，3g NO參加該反應(yīng)放出37.99kJ熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

．
（4）某科研小組想以如圖1所示裝置用原電池將 SO₂轉(zhuǎn)化為重要的化工原料．
①其負(fù)極反應(yīng)式：

 

，
②當(dāng)有1mol SO₂被吸收，則通過質(zhì)子（H⁺）交換膜的H⁺離子數(shù)為

 

．
（5）某科研小組用CO₂通過下面反應(yīng)方程式來生產(chǎn)甲醇，CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ?mol^-1，現(xiàn)將6molCO₂和8molH₂充入一容積為2L的恒溫密閉容器中，測得H₂的物質(zhì)的量隨時間變化如圖2中實線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo)）．
回答下列問題：
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值K=

 

．
②僅改變某一條件再進(jìn)行實驗，測得H₂的物質(zhì)的量隨時間變化如圖2中虛線所示．與實線相比，虛線改變的條件可能是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,離子濃度大小的比較,常見的生活環(huán)境的污染及治理

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）碳元素在周期表中位于第二周期、第ⅣA族，據(jù)此答題；
（2）標(biāo)況下2.24LSO₂恰好被1L 0.2mol?L^-1的NaOH溶液完全吸收，生成Na₂SO₃和水，SO₃^2-水解生成HSO₃^-和H₂SO₃水及OH^-，據(jù)此答題；
（3）汽車尾氣NO 與CO凈化反應(yīng)生成無污染氣體，方程式為：2CO+2NO=N₂+2CO₂；3g NO參加該反應(yīng)放出37.99kJ熱量，則2molNO參加該反應(yīng)放出759.8kJ熱量，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式；
（4）依據(jù)圖示可知二氧化硫失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根，依據(jù)電荷守恒寫出電極反應(yīng)，依據(jù)電極反應(yīng)計算通過隔膜的過氫離子；
（5）①化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值；
②升高溫度增大反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)到達(dá)平衡的時間，但升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，據(jù)此答題；

解答： 解：（1）碳元素在周期表中位于第二周期、第ⅣA族，故答案為：第二周期、第ⅣA族；
（2）標(biāo)況下2.24LSO₂恰好被1L 0.2mol?L^-1的NaOH溶液完全吸收，生成Na₂SO₃和水，SO₃^2-水解生成HSO₃^-和H₂SO₃水及OH^-，一級水解大于二級水解，所以有Na⁺＞SO₃^2-＞OH^-＞HSO₃^-＞H⁺，故答案為：Na⁺＞SO₃^2-＞OH^-＞HSO₃^-＞H⁺；
（3）汽車尾氣NO 與CO凈化反應(yīng)生成無污染氣體，方程式為：2CO+2NO=N₂+2CO₂；3g NO參加該反應(yīng)放出37.99kJ熱量，則2molNO參加該反應(yīng)放出759.8kJ熱量，所以可以寫出熱化學(xué)方程式為2CO（g）+2NO（g）=N₂（g）+2CO₂（g），△H=-759.8kJ/mol，故答案為：2CO（g）+2NO（g）=N₂（g）+2CO₂（g），△H=-759.8kJ/mol；
（4）①圖1所示裝置分析，用原電池原理將SO₂轉(zhuǎn)化為重要的化工原料．其負(fù)極的反應(yīng)為二氧化硫失電子生成硫酸根離子的過程，電極反應(yīng)為：SO₂++2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，②當(dāng)有1mol SO₂被吸收，電子轉(zhuǎn)移2mol，依據(jù)電子守恒分析通過質(zhì)子（H⁺）交換膜的H⁺的物質(zhì)的量為2mol，
故答案為：①SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；②2mol；
（5）①化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值，則化學(xué)平衡常數(shù)為K=

c(H2O)?c(CH3OH)

c(CO2)?c(H2)3

，
故答案為：

c(H2O)?c(CH3OH)

c(CO2)?c(H2)3

；
②該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積減小的放熱反應(yīng)，改變條件I，反應(yīng)到達(dá)平衡的時間縮短，則反應(yīng)速率增大，達(dá)到平衡時，氫氣的物質(zhì)的量大于原平衡狀態(tài)，說明改變條件I平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以該條件是升高溫度，故答案為：升高溫度；

點(diǎn)評：本題主要考查了元素周期表、離子濃度大小比較、原電池原理、熱化學(xué)方程式書寫、平衡的移動等知識點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，有一定的難度，解題時要注意基礎(chǔ)知識的靈活運(yùn)用．