Question

减少污染、保护环境是全世界最热门的课题．
（1）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料．已知：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ?mol^-1；
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ?mol^-1则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为______．
②洗涤含SO₂的烟气．以下物质可作洗涤剂的是______（填序号）：
a．Ca（OH）₂b．CaCl₂ c．Na₂CO₃d．NaHSO₃
（2）CO在催化剂作用下可以与H₂反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．在密闭容器中充有10molCO与20molH₂，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示．

①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n（M）_总：n（N）_总=______．
②若M、N、Q三点的平衡常数K_M、K_N、K_Q的大小关系为______．
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染．
①催化硝化法中，用H₂将NO₃^-还原为N₂，一段时间后，溶液的碱性明显增强．则该反应离子方程式为______．
②电化学降解NO₃^-的原理如图2所示，电源正极为______（填“a”或“b”）；若总反应为4NO₃^-+4H⁺

通电 .

5O₂↑+2N₂↑+2H₂O，则阴极反应式为______．

Answer 1

（1）①H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂0 （g）△H=-241.8kJ?mol^-1 ①
C（s）+

1

2

O₂（g）=CO （g）△H=-110.5kJ?mol^-1②
利用盖斯定律将方程式变形：②-①得 C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；
②二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O；二氧化硫水溶液是亚硫酸所以也能够与碳酸钠反应：SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑所以可以用氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液做洗涤剂；二氧化硫与氯化钙溶液不反应，且在亚硫酸氢钠溶液中的溶解度很小，所以不能用氯化钙和亚硫酸氢钠溶液做洗涤液，故答案为：ac；
（2）①A点CO的转化率为0.5，则参加反应的CO为10mol×0.5=5mol，则：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）气体物质的量减少
12
5mol 10mol
故A点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol，
B点CO的转化率为0.7，则参加反应的CO为10mol×0.7=7mol，则：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）气体物质的量减少
12
7mol 14mol
故B点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol
故A、B两点时容器内总气体的物质的量之比n（A）：n（B）=20mol：16mol=5：4，
故答案为：5：4；
②由图可知，一定压强下，温度越高，CO的转化率越低，说明升高稳定平衡向逆反应方向移动，B的温度高于C点，故平衡常数K_M＞K_Q=K_N，
故C答案为：K_M=K_N＞K_Q；
（3）①根据信息：用H₂将NO₃^-还原为N₂，一段时间后，溶液的碱性明显增强，即生成氢氧根离子，发生的反应为：2NO₃^-+5H₂

催化剂 .

N₂+2OH^-+4H₂O，
故答案为：2NO₃^-+5H₂

催化剂 .

N₂+2OH^-+4H₂O；
②根据装置图示可以看出，右端电极上发生得电子的还原反应，即为阴极，反应式为：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，所以B是负极，A是正极，
故答案为：a；2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．