题目内容
【题目】生产、生活中产生的废水、废气是环境污染的重要源头。在环境治理方面人们可利用I2O5和Na2SO3等化工产品实现对废水和废气的治理。
（1）利用I2O5的氧化性处理废气H2S，得到S、I2两种单质，发生反应的化学方程式为________________。
（2）利用I2O5也可消除CO的污染，其反应原理为I2O5(s)+5CO(g)
5CO2(g)+I2(s) ΔH。已知在不同温度（T1、T2）下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得CO2气体的体积分数φ(CO2)随时间t的变化曲线如图所示。
①温度为T2时，0～2 min 内，CO2的平均反应速率υ(CO2)=__________________。
②b点时CO的转化率为__________，化学反应的平衡常数K=_______（填表达式）。
③反应：I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)的ΔH______0（填“>”“<”或“=”）。
④上述反应在T1下达到平衡时，再向容器中充入物质的量均为2 mol的CO和CO2气体，则化学平衡________（填“向左”“向右”或“不”）移动。
⑤下列现象，可以表示上述反应达到平衡状态的是____________（填字母）。
A．容器内的压强不再变化 B．混合气的平均相对分子质量不再变化
C．混合气的密度不再变化 D．单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量之比为1∶1
（3）Na2SO3具有还原性，其水溶液可以吸收Cl2(g)，减少环境污染。
已知反应：①Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) 
Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1
②Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1
试写出Na2SO3(aq)与HClO(aq)反应的热化学方程式：________________________。
（4）某工业废水中含有Hg2+、Cu2+等离子。取一定量的该工业废水，向其中投入一定量的MnS固体，当CuS开始沉淀时，溶液中
=____________（结果保留两位有效数字）。
[已知：Ksp(HgS)=6.4×1053，Ksp(CuS)=1.3×1036，Ksp(MnS)=2.5×1013。]
【答案】（1）I2O5+5H2S
I2+5S+5H2O（2分）
（2）①0.15 mol·L1·min1（2分） ②80%（2分） 
（1分） ③<（1分）
④向右（1分） ⑤BC（2分）
（3）Na2SO3 (aq)+HClO(aq)Na2SO4 (aq)+HCl(aq) ΔH=(ab) kJ·mol1（2分）
（4）4.9×1017（3分）
【解析】（1）根据题目信息，反应中氧化剂为I2O5，H2S为还原剂，结合得失电子相等，可写出方程式：I2O5+5H2SI2+5S+5H2O。
（2）①该反应是气体分子数不变的反应，开始时CO的浓度为1 mol·L1，总气体浓度始终不变。2 min 时，CO2的浓度为0.3 mol·L1，所以υ(CO2)=
=0.15 mol·L1·min1。②b点对应CO2的体积分数为0.8，在该点CO消耗的浓度为0.8 mol·L1，所以，α(CO)=80%。根据反应方程式，可知平衡常数的表达式为K=。③由图可知T2温度下先达到平衡，说明T2>T1，在平衡状态下由T2到T1，φ(CO2)增大，说明平衡向右移动，故正反应放热，即ΔH <0。④达到平衡时，b点对应CO2的体积分数为0.8，在该点CO消耗的浓度为0.8 mol·L1，c(CO2)= 0.8 mol·L1，c(CO)= 0.2 mol·L1，根据化学平衡常数表达式K==
=45，在T1下达平衡时，充入物质的量均为2 mol的CO和CO2气体，则相当于CO和CO2的浓度均增加了1 mol·L1，化学反应的浓度商Q==
=
<45，Q<K，化学平衡向右移动。⑤反应方程式两边气体的化学计量数相同，故在反应过程中容器内的压强始终不变，A项错误。混合气的平均相对分子质量
=
，在反应过程中混合气的质量发生变化，物质的量不变，所以容器内混合气的平均相对分子质量不变，则说明达到平衡，B项正确。混合气体的密度ρ=
，在反应过程中混合气的质量发生变化，故密度不变可作为达到平衡的标志，C项正确。根据化学方程式知，单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量之比为1∶1恒成立，D项错误。
（3）根据盖斯定律，由①②可得：Na2SO3(aq)+HClO(aq)Na2SO4 (aq)+HCl(aq) ΔH=(ab) kJ·mol1。
（4）根据溶度积可知，当CuS开始沉淀时，溶液中c(Cu2+)=
，c(Hg2+)=
，在同一溶液中，c(S2)相同，故
=
=
=4.9×1017。
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