【題目】(1)氮和碳的化合物與人類(lèi)生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。已知:

N2(g)+O2(g)===2NO(g);ΔH=+180.5 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1

則反應(yīng)2H2(g)+2NO(g)===2H2O(g)+N2(g);ΔH= 。

(2)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件,將a mol CO和3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH<0。

該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 。

若容器容積不變,下列措施可增大甲醇產(chǎn)率的是 (填字母)。

A.升高溫度

B.將CH3OH從體系中分離

C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大

(3)圖所示的裝置能吸收和轉(zhuǎn)化NO2和SO2。

陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式為 。

陰極排出的溶液中含S2O離子,能將NO2氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)污染氣體,同時(shí)生成的SO可在陰極區(qū)再生。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:

(4)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S,其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。

在圖示的轉(zhuǎn)化中,化合價(jià)不變的元素是 。

反應(yīng)中當(dāng)有1molH2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí),保持溶液中Fe3+的物質(zhì)的量不變,需要消耗O2的物質(zhì)的量為 。

【答案】

(1)-664.1kJ·mol-1(2)c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2)B

(3)SO2-2e+2H2O===SO+4H4S2O+2NO2+8OH=8SO+N2+4H2O

(4)銅、氫、氯0.5mol

【解析】

試題分析:(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180.5kJ/mol

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1,

依據(jù)蓋斯定律可知-得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l),

H=(-483.6 kJ/mol)-180.5kJ/mol═-664.1 kJ/mol;

(2)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H<0,反應(yīng)的平衡常數(shù)為:K=;

A.升高溫度,平衡逆向進(jìn)行,甲醇產(chǎn)率減小,故A錯(cuò)誤;B.將CH3OH(g)從體系中分離,平衡正向進(jìn)行,甲醇產(chǎn)率增大,故B正確;C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大,分壓不變,平衡不動(dòng),故C錯(cuò)誤;故答案為B;

(3)依據(jù)圖示可知,二氧化硫在陽(yáng)極區(qū)域被氧化為硫酸根,即陽(yáng)極區(qū)發(fā)生反應(yīng)SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;陰極排出的S2O離子,能將NO2氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)污染氣體,此氣體為N2,同時(shí)生成SO,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可知該反應(yīng)的離子方程式為4S2O+2 NO2+8OH=8SO+N2+4H2O;

(4)根據(jù)圖中各元素化合價(jià)知,Cu元素化合價(jià)都是+2價(jià)、H元素化合價(jià)都是+1價(jià)、Cl元素化合價(jià)都是-1價(jià),所以化合價(jià)不變的是Cu、H、Cl元素;H2S不穩(wěn)定,易被氧氣氧化生成S單質(zhì),反應(yīng)方程式為2H2S+O2=2S+2H2O,該反應(yīng)中S元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)、O元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià),根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子相等得,反應(yīng)中當(dāng)有1mol H2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí),保持溶液中Fe3+的物質(zhì)的量不變,消耗O2的物質(zhì)的量==0.5mol。

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C.電解過(guò)程陽(yáng)極周?chē)芤旱膒H下降

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