燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：CaSO...

燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g)　　 ΔH1 =+281.4kJ/mol　 (反应Ⅰ)

1/4CaSO4(s)+CO(g) 1/4CaS(s) + CO2(g)　　　　 ΔH2 = -43.6kJ/mol　 (反应Ⅱ)

（1）计算反应CaO(s) + 3CO(g ) + SO2(g) CaS(s) +3 CO2(g)　 ΔH=____________。

（2）一定温度下，向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO，若只发生反应I，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____________（填序号）

a．容器内的压强不发生变化　　　　　　 b．υ正(CO)＝υ正(CO2)

c．容器内气体的密度不发生变化　　　　 d．n（CO）+n（CO2）=1mol

（3）一定温度下，体积为1L容器中加入CaSO4(s)和1molCO，若只发生反应II，测得CO2的物质的量随时间变化如下图中曲线A所示。

①在0~2min内的平均反应速率v（CO）=____________。

②曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为____________答出一条即可）。

③若要提高反应体系中CO2的体积分数，可采取的措施为__________________。

（4）一定温度下，向恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO，下列能说明反应I和反应II同时发生的是________________（填代号）。

a.反应后气体能使品红褪色　　　　

b.反应过程中，CO的体积分数逐渐减小

c.反应体系达平衡前，SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化

d.体系压强逐渐增大

（5）烟道气中的SO2和CO2均是酸性氧化物，也可用氢氧化钠溶液吸收。

已知：25℃时，碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为：

碳酸 　 K1＝4.3×10-7 　　 K2＝5.6×10－11

亚硫酸 K1＝1.5×10－2 　 K2＝1.0×10－7

①下列事实中，不能比较碳酸与亚硫酸的酸性强弱的是__________（填标号）。

a.25℃下，饱和碳酸溶液pH大于饱和亚硫酸溶液pH

b．25℃下，等浓度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液

c．将SO2气体通入NaHCO3溶液，逸出气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊

d．将CO2气体通入NaHSO3溶液，逸出气体通入品红溶液，品红溶液不褪色

②25℃时，氢氧化钠溶液吸收烟道气，得到pH=6的吸收液，该溶液中c（SO32-）：c（HSO3-）=___________。

③H 2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为____________________________。

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燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)　　 ΔH1 =+281.4kJ/mol　 (反应Ⅰ)

CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g)　　　　　　 ΔH2 = -43.6kJ/mol　 (反应Ⅱ)

(1)计算反应CaO(s)+3CO(g )+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)　 ΔH=____________。

(2)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO，若只发生反应I，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____________（填序号）

a．容器内的压强不发生变化　　　　　　　 b．υ正(CO)=υ正(CO2)

c．容器内气体的密度不发生变化　　　　 d．n(CO)+n(CO2)=1mol

(3)一定温度下，体积为1L容器中加入CaSO4(s)和1molCO，若只发生反应II，测得CO2的物质的量随时间变化如下图中曲线A所示。

①在0~2min内的平均反应速率v(CO)=____________。

②曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为____________(答出一条即可)。

(4)烟道气中的SO2和CO2均是酸性氧化物，也可用氢氧化钠溶液吸收。

已知：25℃时，碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为：

碳酸 　 K1=4.3×10-7 　　 K2=5.6×10-11

亚硫酸 K1=1.5×10－2 　 K2=1.0×10-7

①下列事实中，不能比较碳酸与亚硫酸的酸性强弱的是________（填标号）。

a.25℃下，饱和碳酸溶液pH大于饱和亚硫酸溶液pH

b.25℃下，等浓度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液

c.将SO2气体通入NaHCO3溶液，逸出气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊

d.将CO2气体通入NaHSO3溶液，逸出气体通入品红溶液，品红溶液不褪色

②25℃时，氢氧化钠溶液吸收烟道气，得到pH=6的吸收液，该溶液中c(SO32-)：c(HSO3-)=___________。

③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为___________________。

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近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视，某脱硫技术涉及如下反应：

Ⅰ. CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4 kJ· mol-1

Ⅱ. CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) ΔH2=-394.0 kJ· mol-1

(1) 若用K1、K2分别表示反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数，则反应CaSO4(s)+2CO(g)CaS(s)+2CO2(g)的平衡常数K=　 　　　　 　 (用含K1、K2的式子表示)。

(2) 某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量对反应Ⅱ的影响，实验结果如右图所示(图中T表示温度)。

比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是　　 　　　　 　 。

②图像中T2　　 　　　　　 (填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)T1，判断的理由是　　　　　　 。

(3)反应3X＋Y2Z在2 min达到平衡后的t1～t6内反应速率与反应时间图像如图，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则(　 )

A．在t1时增大了压强　　　 B．在t3时加入了催化剂

C．在t4时降低了温度　　　 D．t2～t3时A的转化率最高

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煤燃烧过程中加入石灰石可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。发生的两个相关反应的热化学方程式如下：

反应Ⅰ：CaSO4（s）＋CO（g）CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　 ΔH1＝+218.4 kJ·mol-1

反应Ⅱ：CaSO4（s）＋4CO（g）CaS（s）＋4CO2（g）　　 ΔH2＝-175.6 kJ·mol-1

已知：①反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生　　 ②反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率

下列反应过程能量变化示意图正确的是

A.  B.  C.  D.

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化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是

A. SO2和NO2是主要的大气污染物

B. 大气中的SO2和CO2溶于水形成酸雨

C. 以液化石油气代替燃油可减少大气污染

D. 对煤燃烧后形成的烟气脱硫，目前主要用石灰法

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已知：相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)　　　　　　 ΔH1＝－175.6　kJ·mol¯1（反应Ⅰ）

CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　　　　 ΔH2＝＋218.4　kJ·mol¯1（反应Ⅱ）

假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）小于反应Ⅱ的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图正确的是

A. A　　 B. B　　 C. C　　 D. D

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化学与人类生活、能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是

A．推广燃煤脱硫技术，可以防治SO2、CO的污染

B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

C．无论是风力发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能

D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用

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（6分）PM2.5（可入肺颗粒物）污染跟冬季燃煤密切相关，燃煤还同时排放大量的CO2、SO2和NOx最近有科学家提出构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。

①已知在常温常压下：

2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) ∆H = －1275.6 kJ/mol

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　 ∆H = －566.0 kJ/mol　　　

H2O(g)=H2O（1） ∆H = －44.0 kJ/mol

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________________。

②以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图所示，该电池工作过程中O2应从______（填“c”或“b”）口通入，电池正极反应式为__________________。

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煤燃烧排放的烟气中（主要含SO2、CO2）的SO2形成酸雨、污染大气，对烟气进行脱硫，回答下列问题：

（1）采用Ca（ClO）2烟气脱硫可得到较好的效果。已知下列反应：

①SO2（g）+2OH− （aq） ＝SO32− （aq）+H2O（l）　　　 ΔH1

②ClO− （aq）+SO32− （aq） ＝SO42− （aq）+Cl− （aq）　　 ΔH2

③CaSO4（s） ＝Ca2+（aq）+SO42−（aq）　　 ΔH3

则反应SO2（g）+ Ca2+（aq）+ ClO− （aq） +2OH− （aq） ＝ CaSO4（s） +H2O（l） +Cl− （aq）的ΔH=_　　　　　　　　　 。

（2）采用氨水烟气脱硫，最终可得到氮肥。将相同物质的量的SO2与NH3溶于水所得溶液中c（H+）﹣c（OH-）＝　　　　 （填字母编号）．

A．c（SO32-）﹣c（H2SO3）　　　　　　　　

B．c（SO32-）+c（NH3·H2O）﹣c（H2SO3）

C．c（HSO3-）+c（SO32-）﹣c（NH4+）　　　

D．c（HSO3-）+2c（SO32-）﹣c（NH4+）

（3）烟气在较高温度经下图方法脱除SO2，并制得H2SO4。

①在阴极放电的物质是　　　　 。

②在阳极生成SO3的电极反应式是　　　　　　　　 。

③已知室温下，Ksp（BaSO4）=1．1×10－10。将脱除SO2后制得的H2SO4配成pH＝4 的H2SO4溶液，与pH＝9的 Ba（OH）2 溶液混合，若所得混合溶液的 pH＝7，则 Ba（OH）2 溶液与 H2SO4 溶液的体积比为　　　 。欲使溶液中c（SO42－） ＝2．0×10－4mol·L-1，则应保持溶液中 c（Ba2＋） ＝　　　　　　　　 mol·L-1。

（4）一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂，利用如下反应回收燃煤烟气中的硫。反应为：2CO（g）＋SO2（g）2CO2（g）＋S（l）　　 ΔH= - 270KJ·mol-1其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图1，不考虑催化剂的价格因素，选择_　　　　　　　　　　 为该反应的催化剂较为合理（选填序号）。

a． Cr2O3　　　　　　 b． NiO　　　　　　 c． Fe2O3

选择该催化剂的理由是：_　　　　　　　　　　　　　　 。

某科研小组用选择的催化剂，在380℃时，研究了n（CO） : n（SO2）分别为1:1、3:1时，SO2转化率的变化情况（图2）。则图2中表示n（CO） : n（SO2）＝3:1的变化曲线为　　　　 。

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煤的主要组成元素是碳、氢、氧、硫、氮，燃煤产生CxHy、SO2等大气污染物，煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径之一。回答下列问题:

（1）利用煤的气化获得的水煤气( 主要成分为CO、CO2和H2 )在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。

已知: H2O(1) = H2O(g)　 ΔH1= +44 .0kJ/mol

CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(l) ΔH2=-3.0kJ/mol

CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH3=-58.7 kJ/mol

写出由CO与H2制备CH3OH 气体的热化学方程式____________。

（2）甲醇和CO2可直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3简称DMC) ;

2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH4<0

①该化学反应的平衡常数表达式为K=__________

②在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是________(填编号)。

A.V正(CH3OH)= 2V逆(H2O)

B.容器内气体的密度不变

C.容器内压强不变

D.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变

（3）利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。某微生物燃料电池装置如图所示:

A极是_____极(填“正”或“负”)，其电极反应式是_______。该电池不能在高温下工作的理由是________。

（4）一定条件下，在体积为5 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)根据题意完成下列各题：

①在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________________

②在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是_____

A．氢气的浓度减少　　　　　　

b.正反应速率加快，逆反应速率也加快

c.　 甲醇的物质的量增加　　

d. 重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

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