题目内容
14．燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2.5（可入肺颗粒物）污染也跟冬季燃煤密切相关．SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径．
（1）如图1所示，利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C若A为SO2，B为O2，则负极的电极反应式为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2+3H2?CH3OH+H2O
已知：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-a kJ•mol-1；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-b kJ•mol-1；
H2O（g）═H2O（l）△H=-c kJ•mol-1；
CH3OH（g）═CH3OH（l）△H=-d kJ•mol-1，
则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-（$\frac{3}{2}$c+2d-a-b）kJ•mol-1；
（3）光气 （COCl2）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2（g）+CO（g）═COCl2（g）制备．左图2为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图3为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线．回答下列问题：
①0～6min内，反应的平均速率v（Cl2）=0.15 mol•L-1•min -1；
②若保持温度不变，在第7min 向体系中加入这三种物质各2mol，则平衡向正反应方向移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；
③若将初始投料浓度变为c（Cl2）=0.7mol/L、c（CO）=0.5mol/L、c（COCl2）=0.5 mol/L，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同；
④随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是减小；（填“增大”、“减小”或“不变”）
⑤比较第8min反应温度T（8）与第15min反应温度T（15）的高低：T（8）＜T（15）（填“＜”、“＞”或“=”）．
分析 （1）SO2在负极失去电子转化为SO42-，根据电极反应式的书写方法来回答；
（2）应用盖斯定律解题，始终抓住目标反应和已知反应之间的关系应用数学知识来解；
（3）①由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（Cl2）；
②原平衡时n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，现在第8 min 加入体系中的三种物质各1 mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动．
③改变初始投料浓度变，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同，则为等效平衡，完全转化到左边满足Cl2浓度为1.2mol/L、CO浓度为1.0mol/L；
④由图可知，升温平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
⑤第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，由④升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动．
解答 解：（1）SO2在负极失去电子转化为SO42-，故其电极反应为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
（2）应用盖斯定律解题，△H=-△H1-△H2+$\frac{3}{2}$△H3+2△H4=-（$\frac{3}{2}$c+2d-a-b）kJ•mol-1，所以CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-（$\frac{3}{2}$c+2d-a-b）kJ•mol-1，
故答案为：CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-（$\frac{3}{2}$c+2d-a-b）kJ•mol-1．
（3）①由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，则v（Cl2）=$\frac{0.9mol/L}{6min}$=0.15 mol•L-1•min -1，
故答案为：0.15 mol•L-1•min -1；
②8min时，平衡时c（Cl2）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl2）=0.9mol/L，则原平衡时n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，现在第8 min 加入体系中的三种物质各1 mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动，
故答案为：向正反应方向；
③最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同，即与开始平衡为等效平衡，完全转化到左边满足Cl2浓度为1.2mol/L、CO浓度为1.0mol/L，则：0.7ol/L+c（COCl2）=1.2mol/L，c（CO）=0.5mol/L+c（COCl2）=1.0mol/L，故c（COCl2）=0.5mol/L，
故答案为：0.5；
④由图1可知，升温平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，所以温度高，平衡常数减小，
故答案为：减小；
⑤根据图象，第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，由④升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，故T（8）＜T（15），
故答案为：＜．
点评 本题考查热反应方程式、化学平衡计算、化学平衡影响因素、化学平衡常数、反应速率计算等，侧重考查学生对图象与数据的分析及计算能力，难度中等．
互动课堂系列答案
激活思维智能训练课时导学练系列答案| A． | 铝片与稀H2SO4反应 | B． | Ba（ OH）2•8H2O与NH4Cl反应 | ||
| C． | 灼热的炭与CO2反应 | D． | 甲烷在O2中的燃烧反应 |
氮化铝（AIN）是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料，可在温度高于1500℃时，通过碳热还原法制得．实验研究认为，该碳热还原反应分两步进行：①Al203在| A． | 16.7% | B． | 50% | C． | 66.7% | D． | 83.3% |
| A． | 向该溶液中加入酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明溶液中一定有SO42- | |
| B． | 向该溶液中加入BaCl2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42- | |
| C． | 向该溶液中加入足量HCl，无现象，再加入BaCl2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42- | |
| D． | 向该溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入HCl沉淀不溶解，说明该溶液中一定有SO42- |
已知反应Al2O3（s）+3C（s）+N2（g）?2AlN（s）+3CO（g）在温度、容积恒定的密闭容器中进行，其中CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示．下列说法不正确的是（ ）| A． | 从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率 | |
| B． | c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率 | |
| C． | 在不同时刻都存在关系：3v（N2）=v（CO） | |
| D． | 维持温度、容积不变，若减少N2的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙 |
已知：
①2Ni2O3（黑色）$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$4NiO（黑色）+O2↑
②
| 物质 | CuS | Cu（OH）2 | Ni（OH）2 | NiS |
| Ksp | 8.8×10-38 | 2.2×10-20 | 5.48×10-18 | 3.2×1018 |
（1）28Ni在周期表中的第四周期；镍与稀硝酸反应的离子方程式为3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+4H2O．实验表明镍的浸出率与温度有关，随着温度升高镍的浸出率增大，但当温度高于70℃时，镍的浸出率又降低，浸出渣中Ni（OH）2含量增大，其原因为温度升高时，Ni2+的水解程度变大；
（2）在溶液A的净化除杂中，先调节PH=5.5，加热煮沸5min，静置一段时间后，过滤出Fe（OH）3．为了得到纯净的溶液B还需要加入以下物质C进行除杂（填正确答案标号）．
A、NaOH B、Na2S C、H2S D、NH3﹒H2O
（3）已知以下三种物质的溶解度关系：NiC2O4＞NiC2O4•H2O＞NiC2O4•2H2O．由浊液C得到固体D的操作包括过滤、洗涤、干燥（填操作名称）； D生成E的化学方程式为4NiC2O4•2H2O+3 O2=2Ni2O3+8CO2↑+8H2O．
（4）1molE经上述流程得到纯镍，理论上参加反应的氢气为2 mol．
（5）测定样品中的镍含量的基本思路是将Ni2+转化为沉淀，通过测量沉淀的质量进一步推算Ni含量．已知Ni2+能与CO32-，C2O42-、S2-等离子形成沉淀，但测定时常选用丁二酮肟（C4H8N2O2）作沉淀剂，生成分子式为C8H14N4O4Ni的鲜红色沉淀．从实验误差角度分析主要原因为：生成沉淀质量大，称量误差小，分析结果准确度高．
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