Question

Ⅰ．烟道气中含有的CO和SO₂是重要的污染物，可在催化剂作用下将它们转化为S(s)和CO₂，此反应的热化学方程式为_____________________。

已知：CO(g) +1/2O₂(g) = CO₂（g） △H=－283.0kJ·mol^－1；

S(s)+O₂=SO₂(g) △H=－296.0 kJ·mol^－1

Ⅱ．氨的合成是最重要的化工生产之一。在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：3H₂(g)＋N₂(g)2NH₃(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

容 器	甲	乙
反应物投入量	3 mol H2、2 mol N2	6 mol H2、4mol N2
达到平衡的时间(min)	t	5
平衡时N2的浓度(mol·L^－1)	3	c

（1）该反应的平衡常数表达式K=_______________。

（2）甲容器达到平衡所需要的时间t          5min(填“＞”、“＜” 或“＝”)；

Ⅲ．下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t1	t2
Kw/ mol^2·L^-2	1×10^-14	a	1×10^-12

试回答以下几个问题：

（1）若25< t₁< t₂，则a________1×10^-14（填“<”、“>”或“=”）。

（2）在25℃下，pH=10的NaOH溶液中，水电离产生的c(OH^—)为：____________mol/L。

（3）在t₂℃下，将pH=9的氢氧化钠溶液V₁ L与pH=4的硫酸溶液V₂ L混合(设混合后溶液体积为原两溶液体积之和)所得溶液的pH=7，则V₁︰V₂ = ___________

Answer

Ⅰ．2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)ΔH=－270kJ·mol－1）

Ⅱ．（1）（2）=

Ⅲ．（1）>（2）10－10（3）1:9

【解析】

试题分析：Ⅰ．①CO(g) +1/2O2(g) = CO2（g） △H=－283.0kJ·mol－1；

②S(s)+O2=SO2(g) △H=－296.0 kJ·mol－1

①×2-②，整理可得：2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) △H=－270 kJ/mol ；

Ⅱ．（1）化学平衡常数为生成物浓度系数的幂之积与反应物浓度系数的幂之积的比值，则可得该反应的平衡常数表达式为；（2）根据等效平衡规律，等温、等压下，转化到同一半边，投入量的比值跟原平衡投入量比值相同，则构成等效平衡，这两个投入量的比值是相同的3：2=6：4，故t=5min；

Ⅲ．（1）水的电离平衡为：H2OH＋＋OH－，属于吸热反应，升高温度，平衡向着正反应方向移动，c(H+)增大，c(OH-)增大，Kw=c(H+)c(OH-)，Kw增大，则a>1×10-14；

（2）在碱溶液中，H+全部来自于水的电离，其浓度为10-10 mol·L-1；

（3）t2温度下水的离子积常数是1×10-12，所以在该温度下，pH=6是显中性的。因此混合溶液pH=7，该溶液显碱性，即NaOH过量；此温度下pH=9的NaOH溶液中OH-的浓度是1×10-3mol/L，pH=4的硫酸溶液中H+的浓度是1×10-4mol/L，硫酸全部反应完全，则有1×10-3×V1－1×10-4×V2=1×10-5×(V1+V2)，则可得V1 ：V2=1:9。

考点：热化学方程式的书写，化学平衡常数，等效平衡，溶液的酸碱性和pH计算