Question

污染與環(huán)境保護已經(jīng)成為現(xiàn)在我國最熱門的一個課題，污染分為空氣污染，水污染，土壤污染等．
（1）為了減少空氣中SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料．
已知：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ?mol^-1
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ?mol^-1
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式

 

．
該反應的平衡常數(shù)表達式為K=

 

．
②洗滌含SO₂的煙氣．以下物質(zhì)可作洗滌劑的是

 

（選填序號）．
a．Ca（OH）₂      b．CaCl₂c．Na₂CO₃       d．NaHSO₃
（2）為了減少空氣中的CO₂，目前捕碳技術(shù)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用，捕碳劑常用（NH₄）₂CO₃，反應為：（NH₄）₂CO₃（aq）+H₂O（l）+CO₂（g）=2NH₄HCO₃（aq）△H₃
為研究溫度對（NH₄）₂CO₃ 捕獲CO₂效率的影響，在某溫度T₁下，將一定量的（NH₄）₂CO₃溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO₂氣體（用氮氣作為稀釋劑），在t時刻，測得容器中CO₂氣體的濃度，然后分別在溫度為T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始實驗條件不變，重復上述實驗，經(jīng)過相同時間測得CO₂氣體濃度，其關(guān)系如圖，則：
①△H₃

 

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②在T₄～T₅這個溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO₂氣體濃度變化趨勢的可能原因有：

 

；

 

．

Answer 1

考點：探究溫度、壓強對化學反應速率的影響,用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算,化學平衡常數(shù)的含義,二氧化硫的化學性質(zhì)

專題：

分析：（1）①利用蓋斯定律解答第一問，第二問中，書寫K的表達式時注意只寫g、aq，而不寫l、s狀態(tài)就行；
②工業(yè)生產(chǎn)中選擇尾氣吸收劑，主要看能否反應；
（2）①從c（CO₂）的變化趨勢可見，開始時變小是沒達到平衡，拐點是平衡點，其后，隨溫度的升高c（CO₂）增大，說明平衡向逆向移動，反應放熱；
②該反應是放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，c（CO₂）自然升高．

解答： 解：（1）①已知：
①H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ?mol^-1
②C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ?mol^-1
據(jù)蓋斯定律：②-①得 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1
書寫 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）的平衡常數(shù)表達式時，C為固體，不列入，則K=

c(CO)×c(H2)

c(H2O)

，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1 ；K=

c(CO)×c(H2)

c(H2O)

；
②在題給的四種物質(zhì)中，CaCl₂和NaHSO₃不能與SO₂反應，Ca（OH）₂ 和Na₂CO₃ 可以反應，故答案為：ac；
（2）①從c（CO₂）的變化趨勢可見，開始時變小是沒達到平衡，反應向正向進行，拐點是平衡點，其后，隨溫度的升高c（CO₂）增大，說明平衡向逆向移動，故△H＜0，故答案為：＜；
②拐點是平衡點，切△H＜0，T₃后，隨溫度的升高平衡向逆向移動，c（CO₂）增大，
故答案為：T₄～T₅反應達平衡，正反應為放熱反應，隨著溫度的升高，平衡逆向移動；CO₂的吸收效率降低（或NH₄HCO₃部分分解）．

點評：本題主要考查的是溫度、壓強等對化學反應速率的影響，為常考題，涉及平衡常數(shù)表達式書寫，蓋斯定律的應用、平衡移動原理，綜合性較強．