Question

2011年12月30日中国环境保护部通过了新修订的《环境空气质量标准》，调整了污染物项目及限值，增设了PM2.

2011年12月30日中国环境保护部通过了新修订的《环境空气质量标准》，调整了污染物项目及限值，增设了PM2.5平均浓度限值，收紧了二氧化氮等污染物的浓度限值．（1）甲烷是一种清洁燃料，在一定条件下，发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H＞0．将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应容器（假设容积为10L），10min末有0.10molCO生成，则10min内该反应的速率v（H2）=______．（2）某工厂利用尾气CO制甲醇，在一定压强和固定容积的容器中，通入a molCO与2a molH2，在催化剂作用下反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则：①P1______P2（填“＜”、“＞”或“=”）．②在其它条件不变的情况下，再增加a molCO与2a molH2，达到新平衡时，CO的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）某酒厂为减少CO2的排放，用石灰水吸收CO2，25℃达到沉淀溶解平衡时，测得溶液中c（CO32-）=0.010mol?L-1，求c（Ca2+） （写出计算过程，已知：Ksp（CaCO3）=2.8×10-9）．（4）某硝酸厂处理尾气NO2方法是：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2．已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6 kJ/molN2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7 kJ/mol则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是______．

Answer 1

（1）10min末有0.1mol CO生成，根据方程式CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）可知，生成的氢气为0.1mol×3=0.3mol，容器的体积为10L，
则1min内用氢气表示的平均速率v（H₂）=

0.3mol 10L

1min

=3.0×10^-3mol?L^-1?min^-1；
故答案为：3.0×10^-3mol?L^-1?min^-1；
（2）①由图可知温度相同时，到达平衡时，压强为p₂的CO转化率高，平衡向正反应方向移动，反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向体积减小的方向移动，即p₁＜p₂；故答案为：＜；
②在其它条件不变的情况下，再增加a molCO与2a molH₂，与原来的初始的量等比例；达到新平衡时，原平衡相比压强增大，平衡正移，所以CO的转化率增大，故答案为：增大；
（3）已知溶液中c（CO₃^2-）=0.010mol?L^-1，Ksp（CaCO₃）=c（Ca²⁺）?c（CO₃^2-）=2.8×10^-9，所以c（Ca²⁺）=2.8×10^-7 mol?L^-1；
答：钙离子的浓度为：2.8×10^-7 mol?L^-1；
（4）已知：Ⅰ、2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
Ⅱ、N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
由盖斯定律可知，Ⅰ×2-Ⅱ得4H₂（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+4H₂O（g），
故△H=2×（-483.6kJ/mol）-67.7kJ/mol=-1034.9kJ/mol，故热化学方程式为：4H₂（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1034.9kJ/mol，
故答案为：4H₂（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1034.9kJ/mol；