Question

【題目】化學反應基本原理不僅具有理論意義，而且具有實用價值。

(1)為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H

已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+ 180.5kJ/mol

②2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-221.0kJ/mol

③C(s) +O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ/mol

則△H=______kJ/mol

(2)工業(yè)上常用反應CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7kJ/mol 合成甲醇，恒溫恒容條件下，能說明該反應一定達到平衡狀態(tài)的是_____(填字母)。

a.混合氣體的密度不再隨時間改變

b.氣體的總壓強不再隨時間改變

c.CO和CH3OH 的濃度之比不再隨時間改變

d.v消耗(CO)=v生成(CH3OH)

(3)草木灰是農(nóng)家肥料，它的主要成分是碳酸鉀，其水溶液顯____(填“ 酸性”、“ 堿性”或“ 中性”)，原因是___________(用離子方程式表示)。

(4)向含有相同濃度Fe2+、Hg+的溶液中滴加Na2S溶液，先生成______沉淀(填化學式)。在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉化原理,可用FeS作為沉淀劑除去廢水中的Hg2+，寫出相應的離子方程式___________________。(Ksp(FeS)=6.3×10-18，Ksp(HgS)=6.4×10-53)

Answer 1

【答案】 -746.5 bc 堿性 CO32-+H2OHCO3-+OH- HCO3-+H2OH2CO3+OH-(可以只寫第一步) HgS FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)

【解析】 (1) ①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol；②2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-221.0kJ/mol；③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ/mol。由③-①-②得，2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，所以△H=2△H3-△H1-△H2=2 (-393.5kJ/mol) -180.5kJ/mol -（-221.0kJ/mol）= -746.5kJ/mol。

(2)工業(yè)上常用反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7kJ/mol合成甲醇，該反應為反應前后氣體分子數(shù)不等的放熱反應。恒溫恒容條件下，a.因為氣體的總質量和總體積保持不變，故混合氣體的密度一直不變，不能由密度判斷該反應的平衡狀態(tài)； b.氣體的總壓強不再隨時間改變，能說明達到平衡狀態(tài)；c.CO和CH3OH的濃度之比不再隨時間改變，能說明反應達到平衡；d.v消耗(CO)=v生成(CH3OH)只表示了正反應速率，不能說明正反應速率和逆反應速率相等，無法由此判斷平衡狀態(tài)。綜上所述，能說明該反應一定達到平衡狀態(tài)的是bc。

(3)草木灰是農(nóng)家肥料，它的主要成分是碳酸鉀，其水溶液顯堿性，原因是碳酸根離子發(fā)生水解而使溶液顯堿性，該反應的離子方程式為CO32-+H2OHCO3-+OH- 、HCO3-+H2OH2CO3+OH-。

(4)向含有相同濃度Fe2+、Hg+的溶液中滴加Na2S溶液，因為Ksp(FeS) >Ksp(HgS)，所以先生成HgS沉淀。在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉化原理，可用FeS作為沉淀劑除去廢水中的Hg2+，相應的離子方程式為FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)。