环境监测显示，某地市的主要气体污染物为SO2，NOx，CO等，其主要来源为燃煤、...

环境监测显示，某地市的主要气体污染物为SO2，NOx，CO等，其主要来源为燃煤、机动车尾气。进行如下研究：

（1）为减少燃煤对SO2的排放，可将煤转化为清洁燃料水煤气（CO和H2）。

已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol

C（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式______；

（2）汽车尾气中NO是在发动机气缸中生成的，反成为：N 2(g)+O 2(g) 2NO(g) △H＞0

①将含0.8 mol N2和0.2molO2（近似空气组成）的混合气体充入某密闭容器中，保持1300℃反应达到平衡，测得生成8×10-4molNO 。计算该温度下此反应的化学平衡常数K=_______（填近似计算结果）。

②汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时问内NO排放最越大，原因是______________。

(3)利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并利用阴极排出的溶液吸收NO2。

①电极A的电极反应式为________________；电极B的电极反应式为_____________。

②碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时生成SO32-。该反应的离子方程式为_______________。

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3 kJ.mol-l 4×10-6 温度升高，反应速率加快且平衡正向移动 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 2HSO3-+2H++2e- =S2O42-+2H2O 4S2O42-+2NO2+8OH- =8SO32-+ N2+4H2O 【解析】(1)①已知：ⅠH2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol，ⅡC(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5KJ/mol，利用盖斯定律计算反应热，将Ⅱ-Ⅰ可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3KJ/mol； (2)①已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H＞0．若气缸中进入1mol空气(1mol空气含有0.8mol N2和0.2mol O2)，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡．测得NO为8×10-4mol，反应前后气体物质的量相同，计算平衡常数时可以用物质的量代替平衡浓度计算，先计算物质的平衡量，N2为0.8mol-4×10-4 mol，O2为0.2mol-4×10-4 mol，带入平衡常数表达式即可，书写计算得K==4×10-6； ②气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快，平衡右移； (3)①依据图示可知，阳极A电极上SO2发生氧化反应，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；阴极B电极上HSO3-得电子生成S2O42-，阴极区发生反应2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O； ②阴极排出的溶液为S2O42-，二氧化氮与其发生反应，S2O42-中硫元素由+3价，变为硫酸根中硫元素为+4价，S2O42-被氧化是还原剂；二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价，二氧化氮被还原为氧化剂，依据原子守恒和得失电子守恒可得，发生的离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O。点睛：理解盖斯定律是解(1)题的关键，由已知热化学反应方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减。盖斯定律的使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”(要消去的物质)；③用消元法逐一消去“过渡物质”。

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考点分析：

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Ⅰ．室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液的体积变化），实验数据如下表：

实验序号	起始浓度／（mol·L－1）	反应后溶液的pH
c（HA）	c（KOH）
①	0.1	0.1	9
②	x	0.2	7

请回答：

（1）HA溶液和KOH溶液反应的离子方程式为________。

（2）实验①反应后的溶液中由水电离出的c（OH－）＝________mol·L－1；x________0.2mol·L－1（填“＞”“＜”或“＝”）。

（3）下列关于实验②反应后的溶液说法不正确的是________（填字母）。

a．溶液中只存在着两个平衡

b．溶液中：c（A－）＋c（HA）＞0.1mol·L－1

c．溶液中：c（K＋）＝c（A－）＞c（OH－）＝c（H＋）

Ⅱ．已知2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1） ΔH＝－572kJ·mol－1。某氢氧燃料电池以疏松多孔石墨棒为电极，KOH溶液为电解质溶液。

（4）写出该电池工作时负极的电极反应式________。

（5）若该氢氧燃料电池每释放228.8kJ电能时，会生成1mol液态水，则该电池的能量转化率为________。

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向一容积为5L的恒容密闭容器内，充入0.2molCO和0.4molH2O，在一定条件下发生反应：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） ΔH＞0。反应中CO2的浓度（c）随时间（t）的变化关系如图所示。

回答下列问题：

（1）下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是________（填序号）。

①H2O的质量不再变化

②混合气体的总压强不再变化

③CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等

④单位时间内生成amolCO，同时生成amolH2

（2）0～10min时段，反应速率v（H2）＝________；反应达到平衡时，c（H2O）＝________，CO的转化率为________。

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室温下，有物质的量浓度相等的下列物质的溶液：①NH4NO3 ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④（NH4）2SO4 ⑤（NH4）2CO3，其中所含的c（NH4＋）由大到小的顺序是

A. ②①③⑤④ B. ①②③④⑤ C. ④⑤③①② D. ⑤④③②①

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利用三室式电解池（装置结构如图所示，电极均为惰性电极）可以实现用硫酸钠溶液制取硫酸和氢氧化钠。下列叙述正确的是

A. a气体为氢气，b气体为氧气

B. A为氢氧化钠溶液，B为硫酸溶液

C. 通电后中问隔室的SO42－向阴极迁移，阳极区溶液的pH增大

D. 该电解反应的方程式为2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑

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已知室温下，0.1mol·L－1的NaHSO3溶液的pH＝4。该溶液中各粒子的浓度关系正确的是

A. C（Na＋）＞c（HSO3－）＞C（H＋）＞c（OH－）

B. c（H2SO3）＞c（SO32－）

C. c（H＋）＋C（Na＋）＝c（OH－）＋c（SO32－）＋c（HSO3－）

D. c（Na＋）＝C（HSO3－）＋c（H2SO3）＋2c（SO32－）

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试题属性

题型：简答题
难度：困难