题目内容
在2 L Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，加入30 g纯铁粉，最后得到0.25 mol/L的FeSO4溶液2 L和26 g固体沉淀物．求原混合溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度．
名校课堂系列答案
随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫（SO2）排放量减少8%，氮氧化物（NOx）排放量减少10%．目前，消除大气污染有多种方法．以下是对化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题：
Ⅰ.关于反应速率和限度的研究
（1）已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：
弱酸化学式 | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数(25℃) | 1.8×10－5 | 4.9×10－10 | K1＝4.3×10－7 K2＝5.6×10－11 |
则等物质的量浓度的①CH3COONa、②NaCN、③Na2CO3、④NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为__________(填编号)。
（2）已知2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，在一个容积为2 L的容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，在某温度下充分反应，经过30 min达到平衡，放出热量176.94 kJ。如果用SO2表示该反应的反应速率，则v(SO2)＝________。
（3）下图为某温度下，CuS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的S2－浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是________。
向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Cu2＋、Fe2＋的溶液，振荡后，ZnS沉淀会转化为________(填化学式)沉淀。
Ⅱ.关于电化学的研究
全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为：VO2+＋2H＋＋V2＋
V3＋＋VO2＋＋H2O。则充电时阳极反应式为__________________________，用此电池电解1 L 1 mol·L－1的CuSO4溶液，当转移0.1 mol电子时，溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)。
随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二”五期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)??? ⊿H= -574 kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)??? ⊿H= -1160 kJ·mol－1
③H2O(g) = H2O(l)???? △H= -44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式?????????? 。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42-，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为????????????????????????????????? 。
??? 浓度/mol·L－1
| NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
（3）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 ?????????????????????? 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为??? ??? （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率?????? （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变
B．2v正(NO) = v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是?????????? 。请在图中画出30min至40min 的变化曲线。
（15分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H＝ -574 kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g)＝2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H＝-1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l) △H＝-44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42-，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
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浓度/mol·L－1
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NO |
N2 |
CO2 |
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0 |
1.00 |
0 |
0 |
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10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
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20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
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30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
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40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
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50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
时间/min
①10min～20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变 B．2v正(NO)＝v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。请在右图中画出30min至40min 的变化曲线。
随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
（1） 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H= -1160 kJ·mol－1
③H2O(g) = H2O(l) △H= -44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42－，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为 。
（3）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2
(g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
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NO |
N2 |
CO2 |
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0 |
1.00 |
0 |
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0.40 |
0.30 |
0.30 |
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0.32 |
0.34 |
0.17 |
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0.32 |
0.34 |
0.17 |
浓度/mol·L－1
时间/min①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变 B． 2v正(NO) = v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。请在下图中画出30min至40min 的变化曲线。
