Question

运用化学反应原理研究氮、碳、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。（1）氨在国民经济中占有重要地位。

运用化学反应原理研究氮、碳、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。（1）氨在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH 3 ，放出92.2kJ热量。①若起始时向容器内放入2mol N 2 和6mol H 2 ，达平衡后放出的热量为Q，则Q（填 “＞”、“＜”或“＝”） 184．4 kJ。②已知 1mol N—H键断裂吸收的能量等于 kJ。（2）硫酸的年产量可以用来衡量一个国家的化工生产能力。工业生产硫酸的流程中存在反应：2SO 2 (g）＋O 2 (g） 2SO 3 (g）。反应体系中SO 3 的百分含量和温度的关系如下图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。根据图示回答下列问题： ①该反应的 ０（填“＞’或“＜”）。②下列说法正确的是a．若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡不移动b．在D点时，v 正 ＞v 逆 c．B点、C点反应的平衡常数分别为K 1 、K 2 ，则K 1 ＜K 2 d．在A点时，消耗1mol SO 2 必定同时消耗1mol SO 3 （3）过度排放CO 2 会造成温室效应。①最近科学家提出“绿色自由”构想能把空气中的CO 2 转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池，写出该电池负极反应式（电解液为KOH溶液） 。②CO 2 也可用NaOH溶液吸收得到Na 2 CO 3 溶液，写出该反应的离子方程式 。Na 2 CO 3 水溶液呈碱性，其原因是 ，25℃时该反应的K=2×10 -4 mol·L -1 ，则当溶液中c（HCO- 3）：c（CO2- 3）=2∶1时，溶液的pH= 。

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Answer 1

(12分) （1）①<(2分) ②391(2分) （2）①<(2分) ②bd(2分) （3）①CH 3 OH+ 8OH - -6e - = CO2- 3 + 6H 2 O(2分) ②CO 2 +2OH - = CO2- 3 +H 2 O(2分) 10(2分)

试题分析： （1）①根据反应3H 2 (g)+N 2 (g)=2NH 3 (g) △H=－92.2kJ/mol，而向容器内放入2mol N 2 和6mol H 2 由于可逆反应不可能完全反应，所以Q<184．4 kJ。 ②反应3molH 2 需436 kJ×3，反应1mol N 2 需948.5kJ，与生成2mol NH 3 （6mol N-H）所需能量和为－92.2kJ，1mol N—H键断裂吸收的能量等于391 kJ。 （2）①右图可知温度越高，SO 3 的百分含量，平衡逆向移动△H<０。 ②a、恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气容器体积变大，反应向气体分子数增多方向移动，错误。b、从D到A SO 3 的百分含量上升，反应正向进行，建立平衡v 正 ＞v 逆 ，正确。c、反应放热，温度越高，K越小，K 1 ＞K 2 ，错误。d、消耗1mol SO 2 必定同时消耗1mol SO 3 ，v 正 =v 逆 ，正确。 （3）①总反应：2CH 3 OH+3O 2 +4KOH=2K 2 CO 3 +6H 2 O；正极反应： O 2 +3H 2 O+4e - =4 OH - ；两式相减可得CH 3 OH+ 8OH - -6e - = CO2- 3 + 6H 2 O。 ②CO 2 也可用NaOH溶液吸收：CO 2 +2OH - = CO2- 3 +H 2 O； K=2×10 -4 mol·L -1 = c（OH - ）× c（HCO- 3）/c（CO2- 3）="2" c（OH - ），所以c（OH - ）=1×10 -4 mol·L -1 ，c（H + ）=10 -8 ，pH=10。