Question

【題目】燃煤造成的S2的大量排放已經(jīng)給我們的生存環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn):一定條件下,通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收。

（1）已知:2CO(g)+2O2(g)=2CO2g) △H1=-566kJ/mol

S(l)+O2(g)=SO2(g) △H2=--296kJ/mol

則反應(yīng)2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)十S(l) △H=________ kJ/mol

（2）燃煤煙氣中硫的回收反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________。在溫度和容積不變時,下列說法正確的是_________ (填字母序號)

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快

C.當(dāng)n((CO)：n(SO2)：n(CO2)=2：1：2時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

D.其他條件不變,使用不同催化劑,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化

（3）假設(shè)在容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能提高SO2轉(zhuǎn)化率的是_________(填字母序號)。

A.選用更有效的催化劑 B.升高反應(yīng)體系的溫度

C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.增大容器的體積

（4）SO2尾氣處理的方法之一是將尾氣直接通入NaOH溶液中。若將 1mol SO2氣體通入1L2mo1/L的NaOH溶液中所得溶液中離子濃度由大到小的順序為_____________；

（5）尾氣中的CO可以制成CO-----空氣燃料電池。CO----空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是摻雜Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2—。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______________；總反應(yīng)式為__________________________________________________。

Answer 1

【答案】 -270 A C c(Na+)>(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c (H+) CO-2e-+O2-=CO2 2CO+O2=2CO2

【解析】試題分析：(1)根據(jù)蓋斯定律計算2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)十S(l)的△H；(2)化學(xué)平衡常數(shù)是達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，固體、純液體不計入平衡常數(shù)表達(dá)式；根據(jù)平衡標(biāo)志分析是否達(dá)到平衡狀態(tài)；（3）根據(jù)平衡移動原理分析提高SO2轉(zhuǎn)化率的方法；（4）1mol SO2氣體通入1L2mo1/L的NaOH溶液中恰好生成Na2SO3溶液；（5）CO----空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是摻雜Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2—，正極反應(yīng)是氧氣得電子生成氧離子，電池負(fù)極是CO失電子生成CO2。

解析：（1）①2CO(g)+2O2(g)=2CO2g) △H1=-566kJ/mol

②S(l)+O2(g)=SO2(g) △H2=--296kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律①-②得2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)十S(l) △H=-270 kJ/mol；(2) S是液體不計入平衡常數(shù)表達(dá)式，燃煤煙氣中硫的回收反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；A. 該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量是變量，在溫度和容積不變時，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變時一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B.硫是固體，平衡時，其他條件不變，分離出硫，反應(yīng)速率幾乎不變，故B錯誤；C.反應(yīng)物濃度不變時達(dá)到平衡狀態(tài)，當(dāng)n((CO)：n(SO2)：n(CO2)=2：1：2時,反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯誤；D.催化劑不能使平衡移動，其他條件不變，使用不同催化劑,反應(yīng)平衡常數(shù)不變，故D錯誤。（3）催化劑不能使平衡移動，選用更有效的催化劑，SO2轉(zhuǎn)化率不變，故A錯誤； B.升高反應(yīng)體系的溫度，平衡逆向移動，SO2轉(zhuǎn)化率降低，故B錯誤；C.降低反應(yīng)體系的溫度，平衡正向移動，SO2轉(zhuǎn)化率增大，故C正確； D.增大容器的體積，平衡逆向移動，SO2轉(zhuǎn)化率降低，故D錯誤。（4）1mol SO2氣體通入1L2mo1/L的NaOH溶液中恰好生成Na2SO3溶液；亞硫酸鈉溶液中存在水解平衡 、，所以溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c (H+)；（5）CO----空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是摻雜Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2—。正極反應(yīng)是氧氣得電子生成氧離子，電池負(fù)極是CO失電子生成CO2，負(fù)極反應(yīng)式是CO-2e-+O2-=CO2，總反應(yīng)是2CO+O2=2CO2。