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據為：

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據：

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）化學平衡常數為生成物濃度系數的冪之積與反應物濃度系數的冪之積的比值，則可得該反應的平衡常數表達式為；（2）根據等效平衡規律，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。