Question

【題目】燃煤造成的S2的大量排放已經給我們的生存環境造成了嚴重破壞，科學研究發現:一定條件下,通過下列反應可實現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2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)十S(l) △H=________ kJ/mol

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

A.容器內壓強不再改變時,反應達到平衡狀態

B.平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應速率加快

C.當n((CO)：n(SO2)：n(CO2)=2：1：2時,反應達到平衡狀態

D.其他條件不變,使用不同催化劑,該反應平衡常數變化

（3）假設在容器中發生上述反應,下列能提高SO2轉化率的是_________(填字母序號)。

A.選用更有效的催化劑 B.升高反應體系的溫度

C.降低反應體系的溫度 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是摻雜Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2—。該電池負極的電極反應式為_______________；總反應式為__________________________________________________。

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)根據蓋斯定律計算2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)十S(l)的△H；(2)化學平衡常數是達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，固體、純液體不計入平衡常數表達式；根據平衡標志分析是否達到平衡狀態；（3）根據平衡移動原理分析提高SO2轉化率的方法；（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是摻雜Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導O2—，正極反應是氧氣得電子生成氧離子，電池負極是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表達式，燃煤煙氣中硫的回收反應的平衡常數表達式K=；A. 該反應前后氣體物質的量是變量，在溫度和容積不變時，容器內壓強不再改變時一定達到平衡狀態，故A正確；B.硫是固體，平衡時，其他條件不變，分離出硫，反應速率幾乎不變，故B錯誤；C.反應物濃度不變時達到平衡狀態，當n((CO)：n(SO2)：n(CO2)=2：1：2時,反應不一定達到平衡狀態，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,反應平衡常數不變，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轉化率不變，故A錯誤； B.升高反應體系的溫度，平衡逆向移動，SO2轉化率降低，故B錯誤；C.降低反應體系的溫度，平衡正向移動，SO2轉化率增大，故C正確； D.增大容器的體積，平衡逆向移動，SO2轉化率降低，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是摻雜Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導O2—。正極反應是氧氣得電子生成氧離子，電池負極是CO失電子生成CO2，負極反應式是CO-2e-+O2-=CO2，總反應是2CO+O2=2CO2。