Question

【題目】Ⅰ．煙道氣中含有的CO和SO2是重要的污染物，可在催化劑作用下將它們轉化為S(s)和CO2，此反應的熱化學方程式為_____________________。

已知：CO(g) +1/2O2(g) = CO2（g） △H=－283.0kJ·mol－1；

S(s)+O2=SO2(g) △H=－296.0 kJ·mol－1

Ⅱ．氨的合成是最重要的化工生產之一。在2個恒壓的密閉容器中，同溫度下、使用相同催化劑分別進行反應：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反應物，保持恒溫，反應達到平衡時有關數(shù)據(jù)為：

容 器	甲	乙
反應物投入量	3 mol H2、2 mol N2	6 mol H2、4mol N2
達到平衡的時間(min)	t	5
平衡時N2的濃度(mol·L－1)	3	c

（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=_______________。

（2）甲容器達到平衡所需要的時間t 5min(填“＞”、“＜” 或“＝”)；

Ⅲ．下表是不同溫度下水的離子積數(shù)據(jù)：

溫度/℃	25	t1	t2
Kw/ mol2·L-2	1×10-14	a	1×10-12

試回答以下幾個問題：

（1）若25< t1< t2，則a________1×10-14（填“<”、“>”或“=”）。

（2）在25℃下，pH=10的NaOH溶液中，水電離產生的c(OH—)為：____________mol/L。

（3）在t2℃下，將pH=9的氫氧化鈉溶液V1 L與pH=4的硫酸溶液V2 L混合(設混合后溶液體積為原兩溶液體積之和)所得溶液的pH=7，則V1︰V2 = ___________

Answer 1

【答案】Ⅰ．2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)ΔH=－270kJ·mol－1）

Ⅱ．（1）（2）=

Ⅲ．（1）>（2）10－10（3）1:9

【解析】

試題分析：Ⅰ．①CO(g) +1/2O2(g) = CO2（g） △H=－283.0kJ·mol－1；

②S(s)+O2=SO2(g) △H=－296.0 kJ·mol－1

①×2-②，整理可得：2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) △H=－270 kJ/mol ；

Ⅱ．（1）化學平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)的冪之積與反應物濃度系數(shù)的冪之積的比值，則可得該反應的平衡常數(shù)表達式為；（2）根據(jù)等效平衡規(guī)律，等溫、等壓下，轉化到同一半邊，投入量的比值跟原平衡投入量比值相同，則構成等效平衡，這兩個投入量的比值是相同的3：2=6：4，故t=5min；

Ⅲ．（1）水的電離平衡為：H2OH＋＋OH－，屬于吸熱反應，升高溫度，平衡向著正反應方向移動，c(H+)增大，c(OH-)增大，Kw=c(H+)c(OH-)，Kw增大，則a>1×10-14；

（2）在堿溶液中，H+全部來自于水的電離，其濃度為10-10 mol·L-1；

（3）t2溫度下水的離子積常數(shù)是1×10-12，所以在該溫度下，pH=6是顯中性的。因此混合溶液pH=7，該溶液顯堿性，即NaOH過量；此溫度下pH=9的NaOH溶液中OH-的濃度是1×10-3mol/L，pH=4的硫酸溶液中H+的濃度是1×10-4mol/L，硫酸全部反應完全，則有1×10-3×V1－1×10-4×V2=1×10-5×(V1+V2)，則可得V1 ：V2=1:9。