题目内容
工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：
某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s) + 4C(s)
4CO(g) + BaS(s) △H1＝＋ 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2＝＋ 226.2 kJ·mol-1 ②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收得到硫化钠。一定浓度的硫化钠溶液因向空气中释放臭味而称为“臭碱”，下列对这一现象的解释你认为最合理的是 （填序号）
A．硫化钠在水溶液中水解生成了NaOH和H2S气体
B．硫化钠溶液因吸收空气中的氧气被氧化生成了NaOH，同时生成有臭味的气体
C．硫化钠溶液水解的过程中因吸收空气中的CO2而放出H2S气体
(2)向同物质的量浓度BaCl2和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成 沉淀，当
＝ 时，开始生成第二种沉淀，随着AgNO3溶液的进一步滴加，此时生成的沉淀以 为主，且会 （填变大、变小、始终不变）。[已知Ksp(AgBr)＝5.4×10-13，Ksp(AgCl)＝2.0×10-10]
(3)反应C(s) + CO2(g)
2CO(g)的△H＝ kJ·mol-1。
(4)实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是 。
（1）C（2分）（2）AgBr 2.7×10-3 AgCl 始终不变（各1分）（3）+172.5 （2分）
（4）使硫酸钡充分被还原（或提高硫化钡的产量）， ①②为吸热反应，炭与氧气反应维持反应所需高温。（2分） (共10分)
解析试题分析：（1）A、由于硫离子的水解程度一般是很弱的，因此硫化钠在水溶液中水解生成的H2S气体不可能溢出，A不正确；B、硫离子检验还原性，因此硫化钠溶液吸收空气中的氧气被氧化生成了NaOH，同时生成单质S，得不到H2S气体，B不正确；C、硫化钠溶液水解的过程中因吸收空气中的CO2而放出H2S气体，从而释放出臭味的气体，C正确，答案选C。
（2）由于溴化银的溶度积常数小于氯化银的溶度积常数，因此向同物质的量浓度BaCl2和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成溴化银沉淀。当出现氯化银沉淀时，溶液中一定同时满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)＝2.0×10-10，c(Ag＋)·c(Br－)＝Ksp(AgBr)＝5.4×10-13，所以溶液中＝
＝
＝2.7×10-3；随着AgNO3溶液的进一步滴加，此时生成的沉淀以氯化银沉淀为主。由于溶液温度不变，溶度积常数不变，所以不变。
（3）已知反应BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1＝＋ 571.2 kJ·mol-1 ①，
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2＝＋ 226.2 kJ·mol-1 ②，则根据盖斯定律可知（①－②）÷2即得到反应C(s) + CO2(g)2CO(g)，所以该反应的△H＝＋(571.2 kJ·mol-1－226.2 kJ·mol-1)÷2＝＋172.5kJ·mol-1。
（4）过量的碳能使硫酸钡充分被还原（或提高硫化钡的产量）。另外①②为吸热反应，炭与氧气反应放热，可以维持反应所需高温。
考点：考查硫化钠的性质、溶度积常数计算、反应热的计算以及外界条件对反应的影响
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O2(g)=FeO(s) ΔH＝－272.0 kJ·mol－1
O2(g)=Al2O3(s) ΔH＝－1675.7 kJ·mol－1
Na2S(s)＋4H2O(g)
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求，依靠理论知识做基础。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：
它所对应的化学反应为：_____________________________
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）
CH3OH（g）；ΔH=－90.8 kJ/mol
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5 kJ/mol
③CO（g）+ H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3 kJ/mol
总反应：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH="__________" ，
二甲醚（CH3OCH3）直接作燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，该电池的负极反应为_____________________________。
（3）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是_________反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：________。
（4）从氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。对反应 N2O4（g）
2NO2（g） △H>0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________。
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
E．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
（5）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将m mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，向该溶液滴加n L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1）
（6）某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2来制备硫酸，装置如右图，电极为多孔的材料能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．
①溶液中H+的移动方向由______ 极到______极；（用A、B表示）
②B电极的电极反应式为__________________________。
我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知反应 
Fe2O3(s)+ CO(g)
Fe(s)+ CO2(g) ΔH＝-23.5 kJ·mol-1，该反应在
1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1. 0mol,反应经过l0min后达到平衡。
（1）CO的平衡转化率=____________
（2）欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________
a．提高反应温度
b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂
d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
（1）从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
| 容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 转化率 | CH3OH的浓度 | 能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0) |
| 甲 | 1mol CO和2mol H2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
| 乙 | 1mol CH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
| 丙 | 2mol CO和4mol H2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是________
A．c1=c2 B．2Q1=Q3 C．2α1=α3 D．α1+α2 =1
E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
（1）B极上的电极反应式为
（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 （标况下）。
C H4 (g)+2 H2O(g)，向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1，H2 0.8 mol·L一1，CH40.8 mol·L一1，H2O1.6 mol·L一1。则CO2的平衡转化率为________。300 ℃时上述反应的平衡常数K=____________________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H_____(填“＞’’或“<”)O。
