Question

【題目】“一帶一路”將為中國化工企業開辟新的國際市場，其中，能源、資源整合和環境治理是保駕護航的基礎．
（1）下面是不同過程的熱化學方程式，請寫出FeO（s）被CO還原成Fe和CO2的熱化學方程式 已知：Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H1=﹣25kJmol﹣1①
3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）△H2=﹣47kJmol﹣1②
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H3=+19kJmol﹣1③
（2）貴金屬的冶煉中往往會產生有毒氣體，先進技術使用NaBH4為誘導劑，可使Co2+與肼（N2H4）在堿性條件下發生反應，制得高純度納米鈷，該過程不產生有毒氣體． ①寫出該反應的離子方程式： ．
②在納米鈷的催化作用下，肼可以發生分解反應3N2H4（g） N2（g）+4NH3（g）
保持溫度不變，向容積固定的容器中充入一定量的肼，下列描述能夠說明體系處于平衡狀態的是
a．容器內壓強不隨時間改變
b．單位時間內生成amol N2的同時，生成4molNH3
c．N2H4和NH3的物質的量之比保持不變的狀態
d．混合氣體的平均摩爾質量保持不變的狀態
若反應在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數如圖1所示，其中曲線b表示的是（物質的化學式）的體積分數隨溫度的變化情況，為抑制肼的分解，可采取的合理措施有（任寫一種）．

（3）大氣污染氣的主要成分是SO2和NO2 ． 利用圖2所示裝置（電極均為惰性電極）可以吸收SO2 ， 還可以用陰極排出的溶液吸收NO2 ． ①a極為（填“陰”“陽”） b極的電極反應式為 ．
②簡述該裝置能吸收SO2的原理： ．

Answer 1

【答案】
（1）FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g）△H=﹣11KJ/mol
（2）2Co2++N2H4+4OH﹣=2Co↓+N2↑+4H2O；acd；NH3；降低反應溫度或增加壓強等
（3）陽；2HSO3﹣+2H++2e﹣═S2O42﹣+2H2O；SO2在a極發生氧化反應，電極反應式：SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣ ， H+通過陽離子交換膜進入b極室
【解析】解：（1）Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g），△H1=﹣25KJ/mol…①， 3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g），△H2=﹣47KJ/mol…②，
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g），△H3=19KJ/mol…③，
根據蓋斯定律將方程式變形（3×①﹣②﹣2×③）÷6得：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g），△H= =﹣11KJ/mol．
所以答案是：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g）△H=﹣11KJ/mol；（2）①依據題意，反應物為Co2+與肼（N2H4）、堿性條件下存在OH﹣ ， 生成物為：鈷單質，據此得出Co的化合價降低，故N的化合價升高，只能為0價，即氮氣，據此得出還有水生成，氧化還原反應中存在得失電子守恒以及元素守恒，故此反應的離子反應方程式為：2Co2++N2H4+4OH﹣=2Co↓+N2↑+4H2O，
所以答案是：2Co2++N2H4+4OH﹣=2Co↓+N2↑+4H2O；②化學平衡狀態，反應的正逆反應速率相同，各成分含量保持不變分析選項，3N2H4（g） N2（g）+4NH3（g）反應是氣體體積變化的反應；
a．容器內壓強不隨時間改變，即各成分含量保持不變，能說明反應達到平衡狀態，故a符合；
b．單位時間內生成amol N2的同時，生成4molNH3 ， 都表示的是正反應，故不能說明正逆反應速率相同，不能說明反應達到平衡狀態，故b不符合；
c．N2H4和NH3的物質的量之比保持不變，即各成分含量保持不變，故c符合；
d．混合氣體的平均摩爾質量保持不變的前提是氣體組成不變，故反應到達了平衡，故d符合；
故選acd；曲線b表示的是NH3的體積分數隨溫度的變化情況；為抑制肼的分解，可采取的合理措施有降低反應溫度或增加壓強等；
所以答案是：a c d；NH3；降低反應溫度或增加壓強等；（3）①依據圖示可知，二氧化硫被氧化為硫酸根，所以二氧化硫所在的區為陽極區，陽極區發生反應SO2﹣2e﹣+2H2O═SO42﹣+4H+ ， 與電源的正極相連的a為陽極，故a為陽極，b為陰極，陰極的電極反應式為：2HSO3﹣+2H++2e﹣═S2O42﹣+2H2O，
所以答案是：陽；2HSO3﹣+2H++2e﹣═S2O42﹣+2H2O；②該裝置吸收SO2的原理是SO2在 a極發生氧化反應，電極反應式：SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣ ， H+通過陽離子交換膜進入b 極室，
所以答案是：SO2在 a極發生氧化反應，電極反應式：SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣ ， H+通過陽離子交換膜進入b 極室．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態的判斷的相關知識點，需要掌握狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能正確解答此題．