Question

研究SO2、CO等大氣污染物的處理與利用具有重大意義。

Ⅰ.利用鈉堿循環法可脫除煙氣中SO2，該法用Na2SO3溶液作為吸收劑，吸收過程pH隨n（SO）?n（HSO3-）變化關系如下表：

n（SO32-）?n（HSO3-）	91:9	1:1	9:91
pH	8.2	7.2	6.2

（1）由上表判斷NaHSO3水溶液顯 __性，原因是 __。

（2）當吸收液呈中性時，溶液中離子濃度關系正確的是 __。

a．c（Na＋）＝2c（SO32-）＋c（HSO3-）

b．c（Na＋）＞c（HSO3-）＞＞c（SO32-）＞c（H＋）＝c（OH－）

c．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HSO3-）＋c（SO32-）＋c（OH－）

（3）若某溶液中含3 mol Na2SO3，逐滴滴入一定量稀HCl，恰好使溶液中Cl－與HSO3-物質的量之比為2?1，則滴入鹽酸中n（HCl）為 __mol。

Ⅱ.CO可用于合成甲醇，反應原理為

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。

（4）在容積為2 L的密閉容器中通入0.2 mol CO,0.4 mol H2，達到平衡時，CO轉化率為50%，則該溫度下的平衡常數為 __，再加入1.0 mol CO后，重新達到平衡，CO的轉化率 __（填“填大”“不變”或“減小”）；平衡體系中CH3OH的體積分數 __（填“增大”“不變”或“減小”）。

（5）已知CH3OH（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋3H2（g）；

H2（g）＋O2（g）=H2O（g）　ΔH＝－241.8 kJ/mol。

有關鍵能數據如下：（單位：kJ/mol）

化學鍵	H—H	H—O	C—H	C—O	C=O
鍵能	435	463	413	356	745

 

寫出甲醇氣體完全燃燒生成氣態水的熱化學方程式： __。

 

Answer 1

（1）酸　HSO3-電離趨勢大于水解趨勢

（2）ab

（3）4

（4）100 L2/mol－2　減小　減小

（5）CH3OH（g）＋O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－536.4 kJ/mol

【解析】（1）由表格看出pH隨HSO3-的增大而減小，所以HSO3-的電離大于水解，溶液顯酸性。（2）溶液呈中性時c（H＋）＝c（OH－），依據電荷守恒：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HSO3-）＋2c（SO32-）＋c（OH－），所以a對，c錯，由表格知當溶液呈中性時c（HSO3-）>c（SO32-），所以b正確。（3）設加入鹽酸x mol，根據反應：H＋＋SO32-=HSO3-，H＋＋HSO3-=H2SO3，可知x＝3＋（3－），解得x＝4 mol。（4）由CO的轉化率可知平衡時c（CO）＝0.05 mol·L－1、c（H2）＝0.1 mol·L－1、c（CH3OH）＝0.05 mol·L－1，代入K＝＝100；加入CO平衡向減弱這種改變的方向移動，故CO自身的轉化率降低，總物質的量增大，故CH3OH體積分數減小。（5）ΔH＝反應物的總鍵能一生成物的總鍵能，第一個方程式ΔH＝3×413 kJ/mol＋356 kJ/mol＋3×463 kJ/mol－（2×745 kJ/mol＋3×435 kJ/mol）＝＋189 kJ/mol,1 mol甲醇燃燒時總反應為第一個反應＋第二個反應×3，則ΔH＝－536.4 kJ/mol。

點撥：本題考查離子濃度大小比較，考查考生對離子濃度大小比較的掌握情況。難度中等。