Question

燃煤造成的SO₂的大量排放已经给我们的生存环境造成了严重破坏，科学研究发现：一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收。

2CO(g)+SO₂(g) 2CO₂ (g)十S（1） △H

（1）已知：2CO(g)十O₂ (g)=2 CO₂ (g)  △H₁=-566 kJ/mol

S（1）+O₂(g)= SO₂(g)  △H₂=-296 kJ/mol，

则反应2CO(g)+SO₂(g) 2CO₂(g)+S（1） △H=__________；

（2）燃煤烟气中硫的回收反应的平衡常数表达式K=__________。在温度和容积不变时，下列说法正确的是__________(填字母序号)。

A．容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态

B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快

C．当n((CO)：n(SO₂)：n(CO₂)=2：1：2时，反应达到平衡状态

D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变

（3）假设在容器中发生上述反应，下列能提高SO₂转化率的是__________；(填字母序号)。

A．选用更有效的催化剂      B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度      D．缩小容器的体积

（4）SO₂尾气处理的方法之一是将尾气直接通入NaOH溶液中。若将1 mol SO₂气体通入1L2 mol/L的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________；

（5）尾气中的CO可以制成CO一空气燃料电池。CO一空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-。该电池负极的电极反应式为__________；总反应式为__________．

Answer

（1）-270 kJ/mol；

（2）；AD；（3）CD；

（4）c(Na+)>(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c (H+)；

（5） CO-2e-+O2-=CO2；2CO+O2=2CO2；

【解析】

试题分析：（1）利用盖斯定律，①2CO(g)十O2 (g)=2 CO2 (g) △H1=-566 kJ/mol

②S（1）+O2(g)= SO2(g) △H2=-296 kJ/mol，

将①-②，得：2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S（1） △H=△H1-△H2=-270 kJ/mol，故答案为：-270 kJ/mol；

（2）燃煤烟气中硫的回收反应的平衡常数表达式K=；该反应是一个反应前后气体体积减小、放热的可逆反应，在反应达到平衡之前，随着反应的进行，气体的物质的量逐渐减小，则容器的压强在逐渐减小，当容器内压强不再减小即保持不变时，达到化学平衡状态，A正确。硫是液体，分离出硫，气体反应物和生成物浓度都不变，所以不影响反应速率，B错误。C项不能用于判断平衡状态。平衡常数只与温度有关，与使用哪种催化剂无关，D正确，故答案为：；AD；

（3）该反应是气体分子数减少的放热反应，缩小容器体积和降温有利于平衡正向移动；使用高效催化剂虽然能加快反应速率并不能影响平衡状态，不能提高SO2的转化率，故选CD；

（4）1 mol SO2与2 mol NaOH反应生成1 molNa2SO3 ， Na2SO3溶液水解显碱性，离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c (H+)，故答案为：c(Na+)>(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c (H+)；

（5）该燃料电池中CO在负极发生氧化反应CO-2e-+O2-=CO2，正极反应为O2+4e-=2O2-，总反应为2CO+O2=2CO2，故答案为：CO-2e-+O2-=CO2；2CO+O2=2CO2。

考点：考查了盖斯定律的应用、电化学原理、化学平衡的移动原理的相关知识。