Question

污染與環境保護已經成為現在我國最熱門的一個課題，污染分為空氣污染，水污染，土壤污染等。
（1）為了減少空氣中SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉化為清潔氣體燃料。
已知：H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(g) ΔH₁＝－241.8 kJ·mol^－1
C(s)＋O₂(g)=CO(g)  ΔH₂＝－110.5 kJ·mol^－1
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：         。
該反應的平衡常數表達式為K＝        。
②洗滌含SO₂的煙氣。以下物質可作洗滌劑的是     （選填序號）。
a．Ca(OH)₂      b．CaCl₂         c．Na₂CO₃       d．NaHSO₃
（2）為了減少空氣中的CO₂，目前捕碳技術在降低溫室氣體排放中具有重要的作用，捕碳劑常用(NH₄)₂CO₃，反應為：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g)＝2NH₄HCO₃(aq)  ΔH₃為研究溫度對(NH₄)₂CO₃捕獲CO₂效率的影響，在某溫度T₁下，將一定量的(NH₄)₂CO₃溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO₂氣體（用氮氣作為稀釋劑），在t時刻，測得容器中CO₂氣體的濃度。然后分別在溫度為T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始實驗條件不變，重復上述實驗，經過相同時間測得CO₂氣體濃度，其關系如圖，則：

①ΔH₃   0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T₄～T₅這個溫度區間，容器內CO₂氣體濃度變化趨勢的原因是：        。
（3）催化反硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化反硝化法中，用H₂將NO₃^-還原為N₂，一段時間后，溶液的堿性明顯增強。則反應離子方程式為：   。
②電化學降解NO₃^-的原理如圖，電源正極為：       （選填填“A”或“B”），陰極反應式為：        。

 

Answer 1

（1）① C(s)＋H₂O(g) ＝ CO(g) ＋H₂(g)   ΔH＝＋131.3kJ·mol^－1   k＝c CO)·c( H₂)/c(H₂O)
② a  c（各1分）
（2）① <
② T₄～T₅ 反應達平衡，正反應為放熱反應，隨著溫度的升高，平衡逆向移動，CO₂的吸收效率降低（或NH₄HCO₃部分分解，意思相近均給分）。
（3）①2 NO₃^－＋5H₂N₂＋2OH^－＋4H₂O
②A    2 NO₃^－＋12 H⁺＋10e^－= N₂↑＋6H₂O

試題分析：（1）①兩個給出的熱化學方程式下式減上式即得C(s)＋H₂O(g) ＝ CO(g) ＋H₂(g)   ΔH＝＋131.3kJ·mol^－1；②試劑Ca(OH)₂、Na₂CO₃與二氧化硫反應，可以作為其吸收劑；（2）①該圖是相同時間時測定的二氧化碳的濃度，溫度越高反應速率越快，先打到平衡，所以圖像從T3為界，后面是平衡曲線，據此分析溫度高二氧化碳含量高平衡逆向移動，正反應為放熱反應，ΔH₃< 0；②T₄～T₅ 反應達平衡，正反應為放熱反應，隨著溫度的升高，平衡逆向移動，CO₂的吸收效率降低；（3）該反應氫氣化合價升高，根據溶液堿性增強，考慮生成OH^－，由此書寫方程式；②在與B相連的電極NO₃^－得到電子生成N₂，為陰極，故A為正極，B為負極。