Question

18．能源是人类生存与发展必不可缺的物质，对传统能源进行脱硫、脱硝处理，开发新能源，是改变目前我国频发的雾霾天气的有效措施．
（1）对燃煤产生的尾气进行回收处理，有助于空气质量的改善，还能变废为宝．写出SO₂用生石灰吸收的化学方程式SO₂+CaO=CaSO₃ 2CaSO₃+O₂=2CaSO₄．
（2）肼（N₂H₄）是一种重要的火箭推进剂，工业上利用尿素法生产肼，该过程的反应为：CO（NH₂）₂（尿素）+NaClO+2NaOH→N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．
①写出反应物NaOH的电子式；②当转移2mol电子时，可得到还原产物58.5g．
（3）煤炭液化也有助于减少雾霾天气的发生，液化反应之一为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）+Q
①若在2L的密闭容器中发生该反应，反应10s后氢气质量减少0.4g，则该时间内一氧化碳的反应速率为0.005mol/（L•s）；
②反应达到平衡后，若增大容器的体积，正反应速率减小（选填“增大”、“减小”、“不变”），平衡移动向逆反应方向（选填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”）．
③该反应达到平衡的标志是ad．（选填编号）
a．压强不变   b.2v（CO）=v（H₂）    c．c（CO）：c（H₂）=1：2    d．c（CO）不变
④若降低温度，平衡向右移动，则Q＞0（选填“＜”、“＞”）．
（4）工业上生产新能源二甲醚（CH₃OCH₃）的原理之一为：2CO（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）（甲醚）+3H₂O（g）+246.4kJ；请用文字描述该热化学方程式2摩尔CO气体和6摩尔氢气反应生成甲醚气体和气态水，放出246.4千焦热量．

Answer 1

分析 （1）SO₂用生石灰吸收，二氧化硫是酸性氧化物和碱性氧化物氧化钙反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙具有还原性能被氧气氧化生成硫酸钙；
（2）①氢氧化钠为离子化合物，电子式中需要标出阴阳离子所带电荷，氢氧根离子需要标出最外层电子；
羟基中含有1个氢氧键，氧原子最外层为7个电子；
②CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH→N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，标注元素化合价变化计算电子转移总数来计算得到；
（3）①依据减少的氢气质量计算一氧化碳减少的物质的量，反应速率是用单位时间内一氧化碳浓度的减小表示，反应速率v=$\frac{△c}{△t}$；
②若增大容器的体积体系中压强减小，反应速率减小，平衡向气体体积增大的方向进行，平衡逆向进行；
③可逆反应达到平衡状态，一定满足正逆反应速率相等且不为零，各组分的浓度不再变化；该反应的特点为：一是可逆反应；二是反应前后气体体积不相等．
④升温 向吸热反应方向进行；
（4）热化学方程式表示的是2摩尔CO气体和6摩尔氢气反应生成甲醚气体和气态水，放出246.4千焦热量；

解答 解：（1）SO₂用生石灰吸收，二氧化硫是酸性氧化物和碱性氧化物氧化钙反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙具有还原性能被氧气氧化生成硫酸钙，
SO₂+CaO=CaSO₃   2CaSO₃+O₂=2CaSO₄，
故答案为：SO₂+CaO=CaSO₃ 2CaSO₃+O₂=2CaSO₄：
（2）①氢氧化钠属于离子化合物，电子式中需要标出阴阳离子所带电荷，钠离子直接用离子符号表示，氢氧根离子需要标出最外层电子，氢氧化钠的电子式为：，
故答案为：；
②CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH→N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，反应中氯元素化合价+1价变化为-1价做氧化剂，CO（NH₂）₂做还原剂，碳元素化合价+2价变化为+4价，反应中电子转移总数为2e^-，当转移2mol电子时还原产物为1molNaCl，质量为58，5g/mol×1mol=58.5g，
故答案为：58.5；
（3）①若在2L的密闭容器中发生该反应，反应10s后氢气质量减少0.4g，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），计算氢气物质的量，n（H₂）=$\frac{0.4g}{2g/mol}$=0.2mol，n（CO）=0.1mol，则该时间内一氧化碳的反应速率=$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{10s}$=0.005mol/（L•s），
故答案为：0.005；
②反应达到平衡后，若增大容器的体积，体系中压强减小，反应速率减小，正反应速率减小，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），压强减小平衡逆向进行，
故答案为：减小；向逆反应方向；
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），
a．反应前后气体物质的量变化，当压强不变说明反应达到平衡状态，故a正确；
b．速率之比等于化学方程式计量数之比，2v（CO）=v（H₂）不能说明正逆反应速率相同，不能证明反应达到平衡状态，故b错误；
c．c（CO）：c（H₂）=1：2 不能证明正逆反应速率相同，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；
d．c（CO）不变是平衡标志，故d正确；
故答案为：ad；
④若降低温度，平衡向右移动，说明正反应为吸热反应，Q＞0，
故答案为：＞；
（4）2CO（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）（甲醚）+3H₂O（g）+246.4kJ，热化学方程式表示的是2摩尔CO气体和6摩尔氢气反应生成甲醚气体和气态水，放出246.4千焦热量，
故答案为：2摩尔CO气体和6摩尔氢气反应生成甲醚气体和气态水，放出246.4千焦热量；

点评 本题考查了物质性质、氧化还原反应电子转移、化学反应速率和化学平衡的影响因素、化学平衡状态判断、热化学方程式含义等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度不大．