研究减少有毒气体的排放对改善环境消除雾霾有十分重要的意义．(1)①科学家设想将温室气体CO2转化为有机物来有效实现碳循环:a.2CO2+6H2催化剂△CH3CH2OH+3H2O b．CO2+CH4催化剂△CH3COOHc.2CO2+6H2催化剂△CH3OCH3+3H2O d．CO2+3H2催化剂△CH3OH+H2O以上反应中不仅体现� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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研究减少有毒气体的排放对改善环境消除雾霾有十分重要的意义．
（1）①科学家设想将温室气体CO₂转化为有机物来有效实现碳循环：
a.2CO₂+6H₂

催化剂

△

CH₃CH₂OH+3H₂O
b．CO₂+CH₄

催化剂

△

CH₃COOH
c.2CO₂+6H₂

催化剂

△

CH₃OCH₃+3H₂O
d．CO₂+3H₂

催化剂

△

CH₃OH+H₂O
以上反应中不仅体现了绿色化学思想，且原子利用率最高的是

．
②工业上常用NH₃和（NH₄）₂CO₃通过下列反应捕获CO₂，以降低温室气体CO₂的排放：
a．（NH₄）₂CO₃（aq）+H₂O（l）+CO₂（g）?2NH₄HCO₃（aq）
b.2NH₃（l）+H₂O（l）+CO₂（g）?（NH₄）₂CO₃（aq）
c．NH₃（l）+H₂O（l）+CO₂（g）?NH₄HCO₃（ag）
则△H_a与△H_b、△H_c之间的关系是：△H_a=

．
（2）利用I₂O₅消除CO污染的反应为：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）△H．不同温度下，向装有足量I₂O₅固体的2L恒容密闭容器中通入4molCO，测得CO₂的体积分数φ（CO₂）随时间t变化曲线如图．

请回答：
①该反应属于

反应（填“放热”或“吸热“）．
②从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）=

，b点时化学平衡常数K_b=

．
③下列说法不正确的是

（填字母序号）．
a．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态
b．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等
c．增大d点的体系压强，CO的转化率不变
d．b点和d点的化学平衡常数：K_b＜K_d
（3）工业上，用Na₂SO₃溶液作为吸收液吸收烟气中的SO₂，吸收液吸收SO₂的过程中，室温时溶液中的c（H⁺）随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如下表：

n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）	91：9	1：1	9：91
c（H⁺）	6.3×10^-9	6.3×10^-8	6.3×10^-7

①上表判断Na₂SO₃溶液显

性，HSO₃^-的电离常数为

．
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度大小关系是

．

考点：转化率随温度、压强的变化曲线,热化学方程式,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）①原子利用率最高的是化合反应，所有原子都进入产品；
②利用盖斯定律进行计算；
（2）①由图象可知：d曲线反应速率快，温度高，但CO₂的体积分数小，即升高温度，平衡逆向移动；
②根据起始量和a点时CO₂的体积分数（即物质量分数），列式计算即可求出从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）；根据b点时CO₂的体积分数φ（CO₂求出CO和CO₂的平衡浓度进而求出b点时化学平衡常数K_b；
③a．因为条件为恒容，而反应前后气体质量变化，所以容器内气体密度是变量，当不变时表明反应达到平衡状态；
b．c点为交点，各气体物质的量分别相等；
c．反应前后气体体积不变，压强变化对平衡无影响；
d．b点比d点时生成物CO₂体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：K_b＞K_d；
（3）①用Na₂SO₃溶液吸收SO₂时，随着吸收的增多，溶液由碱性逐渐变为酸性；
HSO₃^-的电离常数=

c(SO32-)×c(H+)

c(HSO3-)

，依此进行计算；
②吸收液呈中性时，溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，电离与水解的程度相等依此进行判断．

解答： 解：（1）①b是化合反应，所有原子都进入产品，故原子利用率最高，故答案为：b；
②a．（NH₄）₂CO₃（aq）+H₂O（l）+CO₂（g）?2NH₄HCO₃（aq）
b.2NH₃（l）+H₂O（l）+CO₂（g）?（NH₄）₂CO₃（aq）
c．NH₃（l）+H₂O（l）+CO₂（g）?NH₄HCO₃（ag）
c×2-b得：（NH₄）₂CO₃ （aq）+H₂O （l）+CO₂ （g）?2NH₄HCO₃ （aq）△H_a=2△H_c-△H_b；
故答案为：2△H_c-△H_b；
（2）①5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）；由图象可知：d曲线反应速率快，温度高，但CO₂的体积分数小，即升高温度，平衡逆向移动，故该反应为放热反应；
故答案为：放热；
②）①a点时：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）
起始量/mol    4                0
转化量/mol x                 x
a点量/mol    4-x                x
根据a点时CO₂的体积分数φ（CO₂）=

=0.30，得x=1.2mol
则从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）=

1.2mol

2L×0.5min

=1.2mol?L^-1?min^-1，
      b点时：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）
起始量/mol    4                 0
转化量/mol    y                 y
b点量/mol    4-y                y
根据b点时CO₂的体积分数φ（CO₂）=

=0.80，得y=3.2mol，c（CO）=0.4mol?L^-1，c（CO₂）=1.6mol?L^-1
b点时化学平衡常数K_b=

c(CO2)5

c(CO)5

1．65

0．45

=1024，
故答案为：1.2mol?L^-1?min^-1；1024；
③A．因为条件为恒容，而反应前后气体质量变化，所以容器内气体密度不变时，表明反应达到平衡状态，故A正确；
B．c点为交点，气体物质的量分别相等，所以两种温度下，体系中混合气体的压强不等，故b错误；
C．反应前后气体体积不变，压强变化对平衡无影响，CO的转化率不变，故c正确；
d．b点比d点时生成物CO₂体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：K_b＞K_d，故d错误；
故答案为：bd；
（3）①c（H⁺）=6.3×10^-9＜1×10^-7，故溶液显碱性；
n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：1，c（H⁺）=6.3×10^-8，
则HSO₃^-的电离常数=

c(SO32-)×c(H+)

c(HSO3-)

=6.3×10^-8 mol?L^-1，
故答案为：碱；6.3×10^-8 mol?L^-1；
②溶液显中性，说明c（H⁺）=c（OH^-），
n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：1时，c（H⁺）=6.3×10^-8，故溶液中性时，c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-），
故离子浓度为c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

点评：本题考查绿色化学、据盖斯定律的应用、化学反应速率和化学平衡常数的相关计算、化学平衡移动原理、电离常数及离子浓度大小的比较等知识，综合性很强，难度很大．根据表格数据分析电离与水解为解答本题的关键．

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