Question

研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．（1）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯

研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．（1）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO．①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是______；②由MgO可制成“镁--次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池正极的电极反应式为______；（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH+H2O （g）△H=QkJ?mol-1①该反应的平衡常数表达式为K=______．②取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中发生上述反应，反应相同时间后测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述反应的Q______0（填“＞”“＜”或“=”）；③在其中两个容器中，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KⅠ______KⅡ（填“＞”“＜”或“=”）．（3）用H2或CO催化还原NO可以达到消除污染的目的．已知：2NO（g）═N2（g）+O2（g）△H=-180.5kJ?mol-12H2O（1）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6kJ?mol-1则2H2（g）与NO（g）反应生成N2（g）和H2O（1）的热化学方程式是______．

Answer 1

（1）①用CO还原MgSO₄可得到MgO、CO₂、SO₂和SO₃，方程式为CO+2MgSO₄

△   .

2MgO+CO₂+SO₂+SO₃，故答案为：CO+2MgSO₄

△   .

2MgO+CO₂+SO₂+SO₃ ；
②由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO^-、H₂O反应生成Cl^-与Mg（OH）₂，该电池反应的总反应方程式为Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂，正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应，电极反应为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，故答案为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
（2）①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=

c(CH3OH)c(H2O)

c(CO2)c3(H2)

，故答案为：

c(CH3OH)c(H2O)

c(CO2)c3(H2)

；
②由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH₃OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：＜；
③由图1可知，温度T₁＜T₂，平衡时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故该反应正反应为放热反应，则△H＜0，升高温度，平衡向逆反应移动，所以K_Ⅰ＞K_Ⅱ，故答案为：＞；
（3）①2NO（g）═N₂（g）+O₂（g）△H=-180.5kJ?mol^-1
②2H₂O（1）═2H₂（g）+O₂（g）△H=+571.6kJ?mol^-1
依据盖斯定律①-②得到：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-752.1KJ/mol；
故答案为：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-752.1KJ/mol．