Question

18．能源是人類生存與發(fā)展必不可缺的物質(zhì)，對傳統(tǒng)能源進行脫硫、脫硝處理，開發(fā)新能源，是改變目前我國頻發(fā)的霧霾天氣的有效措施．
（1）對燃煤產(chǎn)生的尾氣進行回收處理，有助于空氣質(zhì)量的改善，還能變廢為寶．寫出SO₂用生石灰吸收的化學方程式SO₂+CaO=CaSO₃ 2CaSO₃+O₂=2CaSO₄．
（2）肼（N₂H₄）是一種重要的火箭推進劑，工業(yè)上利用尿素法生產(chǎn)肼，該過程的反應為：CO（NH₂）₂（尿素）+NaClO+2NaOH→N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．
①寫出反應物NaOH的電子式；②當轉移2mol電子時，可得到還原產(chǎn)物58.5g．
（3）煤炭液化也有助于減少霧霾天氣的發(fā)生，液化反應之一為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）+Q
①若在2L的密閉容器中發(fā)生該反應，反應10s后氫氣質(zhì)量減少0.4g，則該時間內(nèi)一氧化碳的反應速率為0.005mol/（L•s）；
②反應達到平衡后，若增大容器的體積，正反應速率減小（選填“增大”、“減小”、“不變”），平衡移動向逆反應方向（選填“向正反應方向”、“向逆反應方向”、“不”）．
③該反應達到平衡的標志是ad．（選填編號）
a．壓強不變   b.2v（CO）=v（H₂）    c．c（CO）：c（H₂）=1：2    d．c（CO）不變
④若降低溫度，平衡向右移動，則Q＞0（選填“＜”、“＞”）．
（4）工業(yè)上生產(chǎn)新能源二甲醚（CH₃OCH₃）的原理之一為：2CO（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）（甲醚）+3H₂O（g）+246.4kJ；請用文字描述該熱化學方程式2摩爾CO氣體和6摩爾氫氣反應生成甲醚氣體和氣態(tài)水，放出246.4千焦熱量．

Answer 1

分析 （1）SO₂用生石灰吸收，二氧化硫是酸性氧化物和堿性氧化物氧化鈣反應生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣具有還原性能被氧氣氧化生成硫酸鈣；
（2）①氫氧化鈉為離子化合物，電子式中需要標出陰陽離子所帶電荷，氫氧根離子需要標出最外層電子；
羥基中含有1個氫氧鍵，氧原子最外層為7個電子；
②CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH→N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，標注元素化合價變化計算電子轉移總數(shù)來計算得到；
（3）①依據(jù)減少的氫氣質(zhì)量計算一氧化碳減少的物質(zhì)的量，反應速率是用單位時間內(nèi)一氧化碳濃度的減小表示，反應速率v=$\frac{△c}{△t}$；
②若增大容器的體積體系中壓強減小，反應速率減小，平衡向氣體體積增大的方向進行，平衡逆向進行；
③可逆反應達到平衡狀態(tài)，一定滿足正逆反應速率相等且不為零，各組分的濃度不再變化；該反應的特點為：一是可逆反應；二是反應前后氣體體積不相等．
④升溫 向吸熱反應方向進行；
（4）熱化學方程式表示的是2摩爾CO氣體和6摩爾氫氣反應生成甲醚氣體和氣態(tài)水，放出246.4千焦熱量；

解答 解：（1）SO₂用生石灰吸收，二氧化硫是酸性氧化物和堿性氧化物氧化鈣反應生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣具有還原性能被氧氣氧化生成硫酸鈣，
SO₂+CaO=CaSO₃   2CaSO₃+O₂=2CaSO₄，
故答案為：SO₂+CaO=CaSO₃ 2CaSO₃+O₂=2CaSO₄：
（2）①氫氧化鈉屬于離子化合物，電子式中需要標出陰陽離子所帶電荷，鈉離子直接用離子符號表示，氫氧根離子需要標出最外層電子，氫氧化鈉的電子式為：，
故答案為：；
②CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH→N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，反應中氯元素化合價+1價變化為-1價做氧化劑，CO（NH₂）₂做還原劑，碳元素化合價+2價變化為+4價，反應中電子轉移總數(shù)為2e^-，當轉移2mol電子時還原產(chǎn)物為1molNaCl，質(zhì)量為58，5g/mol×1mol=58.5g，
故答案為：58.5；
（3）①若在2L的密閉容器中發(fā)生該反應，反應10s后氫氣質(zhì)量減少0.4g，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），計算氫氣物質(zhì)的量，n（H₂）=$\frac{0.4g}{2g/mol}$=0.2mol，n（CO）=0.1mol，則該時間內(nèi)一氧化碳的反應速率=$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{10s}$=0.005mol/（L•s），
故答案為：0.005；
②反應達到平衡后，若增大容器的體積，體系中壓強減小，反應速率減小，正反應速率減小，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），壓強減小平衡逆向進行，
故答案為：減小；向逆反應方向；
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），
a．反應前后氣體物質(zhì)的量變化，當壓強不變說明反應達到平衡狀態(tài)，故a正確；
b．速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比，2v（CO）=v（H₂）不能說明正逆反應速率相同，不能證明反應達到平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c．c（CO）：c（H₂）=1：2 不能證明正逆反應速率相同，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；
d．c（CO）不變是平衡標志，故d正確；
故答案為：ad；
④若降低溫度，平衡向右移動，說明正反應為吸熱反應，Q＞0，
故答案為：＞；
（4）2CO（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）（甲醚）+3H₂O（g）+246.4kJ，熱化學方程式表示的是2摩爾CO氣體和6摩爾氫氣反應生成甲醚氣體和氣態(tài)水，放出246.4千焦熱量，
故答案為：2摩爾CO氣體和6摩爾氫氣反應生成甲醚氣體和氣態(tài)水，放出246.4千焦熱量；

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應電子轉移、化學反應速率和化學平衡的影響因素、化學平衡狀態(tài)判斷、熱化學方程式含義等知識點，掌握基礎是解題關鍵，題目難度不大．