题目内容
【题目】燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1 =+281.4kJ/mol (反应Ⅰ)
CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH2 = -43.6kJ/mol (反应Ⅱ)
(1)计算反应CaO(s)+3CO(g )+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) ΔH=____________。
(2)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO，若只发生反应I，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____________（填序号）
a．容器内的压强不发生变化 b．υ正(CO)=υ正(CO2)
c．容器内气体的密度不发生变化 d．n(CO)+n(CO2)=1mol
(3)一定温度下，体积为1L容器中加入CaSO4(s)和1molCO，若只发生反应II，测得CO2的物质的量随时间变化如下图中曲线A所示。
①在0~2min内的平均反应速率v(CO)=____________。
②曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为____________(答出一条即可)。
(4)烟道气中的SO2和CO2均是酸性氧化物，也可用氢氧化钠溶液吸收。
已知：25℃时，碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为：
碳酸 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
亚硫酸K1=1.5×10－2 K2=1.0×10-7
①下列事实中，不能比较碳酸与亚硫酸的酸性强弱的是________（填标号）。
a.25℃下，饱和碳酸溶液pH大于饱和亚硫酸溶液pH
b.25℃下，等浓度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液
c.将SO2气体通入NaHCO3溶液，逸出气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
d.将CO2气体通入NaHSO3溶液，逸出气体通入品红溶液，品红溶液不褪色
②25℃时，氢氧化钠溶液吸收烟道气，得到pH=6的吸收液，该溶液中c(SO32-)：c(HSO3-)=___________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为___________________。
【答案】-455.8kJ/mol ac 0.45mol/(Lmin) 加入催化剂(或增大压强) ac 1：10 H 2SO3+HCO3-=H SO3-+CO2↑+H2O
【解析】
(1)反应II×4—反应I，整理可得该反应的热化学方程式；
(2)对于反应有固体参加的反应，且反应前后气体体积不等的可逆反应，若气体的压强不变、物质的含量不变、物质的转化率不变、物质的浓度不变则反应处于平衡状态；
(3)①先根据2min内CO2的物质的量变化计算v(CO2)，然后根据方程式中CO、CO2的关系计算出v(CO)；
②根据曲线B与曲线A比较速率快，平衡时n(CO2)不变分析；
(4)①弱酸的酸性强弱可通过比较电离平衡常数大小、强酸与弱酸的盐反应可以制取弱酸、酸越弱，其相应的强碱的盐水解程度越大，溶液的碱性就越强分析判断；
②根据H2SO3的电离平衡常数Ka2计算c(SO32-)：c(HSO3-)；
③利用电离平衡常数判断溶液的酸性，然后根据强酸与弱酸的盐反应制取弱酸书写反应方程式。
(1) 反应II×4—反应I，整理可得该反应的热化学方程式CaO(s)+3CO(g )+SO2(g) 
CaS(s)+3CO2(g) ΔH=—455.8kJ/mol；
(2)对于可逆反应：CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)，有固体参加，且前后气体体积不等。
a.若反应未达到平衡，则气体的压强变化，若容器内的压强不发生变化，则反应处于平衡状态，a正确；
b.由于方程式中CO、CO2的计量数相等，所以在任何时刻υ正(CO)=υ正(CO2)，表示反应正向进行，不能确定反应处于平衡状态，b错误；
c.若反应未达到平衡状态，气体的质量就会发生变化，由于容器的容积不变，则容器内气体的密度就会发生变化，所以若气体的密度不变，则反应处于平衡状态，c正确；
d.根据C元素守恒，无论反应是否处于平衡状态，n(CO)+n(CO2)总是等于1mol，所以不能据此判断反应是否处于平衡状态，d错误；
故合理选项是ac；
(3)①根据图象可知在2min内CO2的物质的量变化了0.9mol，则v(CO2)=
=0.45mol/(Lmin)，根据方程式CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)可知：v(CO)= v(CO2)= 0.45mol/(Lmin)；
②根据曲线变化可知：曲线B与曲线A比较，反应速率快，但达到平衡时n(CO2)不变，可知平衡未发生移动；由于反应
CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g)是反应前后气体体积相等的反应，所以改变的条件只可能是使用催化剂或增大压强；
(4)①a.由于SO2、CO2在水中溶解度不同，所以25℃下，饱和溶液的浓度不同，因此就不能通过比较饱和碳酸溶液pH与饱和亚硫酸溶液的pH判断酸的酸性强弱，a符合题意；
b.H2CO3、H2SO3都是弱酸，所以NaHCO3、NaHSO3都是强碱弱酸盐，根据盐的水解规律：谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，若25℃下，等浓度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液，说明酸性H2CO3<H2SO3，b不符合题意；
c.SO2溶于水，反应产生H2SO3，将SO2气体通入NaHCO3溶液，逸出气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，CO2、SO2都可以使澄清石灰水变浑浊，无论二者是否反应，得到的气体都可以使澄清石灰水变浑浊，因此不能说明反应产生了CO2气体，故不能证明酸性：H2CO3<H2SO3，c符合题意；
d.SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色。若将CO2气体通入NaHSO3溶液，逸出气体通入品红溶液，品红溶液不褪色，说明逸出的气体是CO2，即证明酸性：H2CO3<H2SO3，d不符合题意；
故合理选项是ac；
②亚硫酸第二步电离平衡常数K2=1.0×10-7，则Ka2=
=1.0×10-7，溶液的pH=6，c(H+)=1×10-6，所以c(SO32-)：c(HSO3-)=
=1：10；
③根据电离平衡常数可知酸性：H2SO3>H2CO3，所以H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H 2SO3+HCO3-=H SO3-+CO2↑+H2O。
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【题目】乙醇是制取饮料、香精、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料．
完成下列填空：
（1）实验室用乙醇制取乙烯时，浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量，原因是______．
（2）验证乙烯加成反应性质时，需对乙烯气体中的干扰物质进行处理，可选用的试剂是______（填写化学式）；能确定乙烯通入溴水中发生了加成反应的事实是______．（选填编号）
a．溴水褪色 b．有油状物质生成
c．反应后水溶液酸性增强 d．反应后水溶液接近中性
（3）实验室用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时，甲乙两套装置如图1都可以选用．关于这两套装置的说法正确的是______．（选填编号）
物质 | 沸点（℃） |
乙醇 | 78.5 |
乙酸 | 117.9 |
乙酸乙酯 | 77 |
a．甲装置乙酸转化率高 b．乙装置乙酸转化率高
c．甲装置有冷凝回流措施 d．乙装置有冷凝回流措施
（4）用乙装置实验时，提纯乙中乙酸乙酯的流程如图3，以上流程中试剂A的化学式是______；操作Ⅱ的名称是______；操作Ⅲ一般适用于分离______混合物．
（5）如图2是用乙醇制备溴乙烷的装置，实验中有两种加料方案：
①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1：1浓硫酸；
②先加溴化钠→再加1：1浓硫酸→最后加乙醇．
按方案①和②实验时，产物都有明显颜色，若在试管中加入______，产物可变为无色．与方案①相比较，方案②的明显缺点是______．