Question

2．（1）①煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料的-種常用技術(shù)．已知：
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O （g）△H=-241.8 kJ•mol^-1
C（s）+$\frac{1}{2}$ O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ•mol^-1
則焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO和氫氣的熱化學(xué)方程式是C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1．
②下列物質(zhì)可佐洗滌含SO₂煙氣洗滌劑的是ac（填字母）．
a．NaOH溶液 b．CaCl₂溶液 c．Na₂CO₃溶液 d．NaHSO₃
（2）噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO₂的常見方法．先將含SO₂的廢氣溶于水．再用飽和石灰漿吸收．涉及的反應(yīng)依次為：
I．SO₂（g）+H₂O（l）?H₂SO₃（l）?H⁺（aq）+HSO₃^-（aq）
Ⅱ．HSO₃^-（aq）?H⁺（aq）+SO₃^2-（aq）                
Ⅲ．Ca（OH）₂（s）?Ca²⁺（aq）+2OH^-（aq）              
Ⅳ．Ca²⁺（aq）+SO₃^2-（aq）?CaSO₃（s）                
該溫度下，吸收液中c（Ca²⁺）一直保持為0.70mol•L^-1，已知K_sp（CaSO₃）=1.4×10^-7，則吸收后溶液中的SO₃^2-的濃度為2.0×10^-7mol•L^-1．
（3）汽車尾氣是氮氧化物的一個(gè)主要來源．氣缸中生成NO的反應(yīng)為：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H＞0．汽車啟動(dòng)后，氣缸內(nèi)溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，請(qǐng)分析兩點(diǎn)原因溫度升高，反應(yīng)速率加快，平衡右移．假設(shè)空氣中N₂和O₂的體積比為4：1，1300℃時(shí)，1mol空氣在某密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得NO為8×10^-4mol，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4×10^-6．
（4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下將11.2LSO₂緩慢通入250mL2mol•L^-1NaOH溶液中，充分反應(yīng)后，溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）．

Answer 1

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(dá)式時(shí)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(yīng)；
（2）利用溶度積常數(shù)計(jì)算溶液中亞硫酸根離子濃度；
（3）依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素分析判斷；結(jié)合化學(xué)三段式列式計(jì)算平衡濃度，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積計(jì)算；
（4）二氧化硫的物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.25L×2mol/L=0.5mol，二者按照1：1反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，由此分析解答；

解答 解：（1）①已知：
①H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ•mol^-1
②C（s）+$\frac{1}{2}$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，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1 ；
②在題給的四種物質(zhì)中，CaCl₂和NaHSO₃不能與SO₂反應(yīng)，NaOH溶液和Na₂CO₃ 可以反應(yīng)，故答案為：ac；
（2）C（SO₃^2- ）=$\frac{Ksp（CaS{O}_{3}）}{c（Ca{\;}^{2+}）}$=$\frac{1.4×1{0}^{-7}}{0.70}$mol/L=2.0×10^-7 mol/L，故答案為：2.0×10^-7；
（3）N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H＞0，反應(yīng)時(shí)氣體體積不變的吸熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率加快，平衡右移，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大； 
1mol空氣中含有0.8mol N₂和0.2mol O₂，1300℃時(shí)在含1mol空氣的密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡．測(cè)得NO為8×10^-4mol．
                  N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）
起始量（mol）      0.8     0.2        0
變化量（mol）   4×10^-4 4×10^-4 8×10^-4
平衡量（mol）0.8-4×10^-4 0.2-4×10^-4 8×10^-4
反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，用氣體物質(zhì)的量代替平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù)K=$\frac{（8×1{0}^{-4}）^{2}}{（0.8-4×1{0}^{-4}）（0.2-4×1{0}^{-4}）}$≈4×10^-6；
故答案為：溫度升高，反應(yīng)速率加快，平衡右移；4×10^-6；
（4）二氧化硫的物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.25L×2mol/L=0.5mol，二者按照1：1反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫根離子電離大于水解，所以離子濃度大小關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式書寫，溶度積的應(yīng)用，平衡常數(shù)的計(jì)算和離子濃度大小的比較，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．