Question

污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等．
（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
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式

 

．
该反应的平衡常数表达式为K=

 

．
②洗涤含SO₂的烟气．以下物质可作洗涤剂的是

 

（选填序号）．
a．Ca（OH）₂      b．CaCl₂c．Na₂CO₃       d．NaHSO₃
（2）为了减少空气中的CO₂，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用（NH₄）₂CO₃，反应为：（NH₄）₂CO₃（aq）+H₂O（l）+CO₂（g）=2NH₄HCO₃（aq）△H₃
为研究温度对（NH₄）₂CO₃ 捕获CO₂效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的（NH₄）₂CO₃溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO₂气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO₂气体的浓度，然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO₂气体浓度，其关系如图，则：
①△H₃

 

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②在T₄～T₅这个温度区间，容器内CO₂气体浓度变化趋势的可能原因有：

 

；

 

．

Answer 1

考点：探究温度、压强对化学反应速率的影响,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡常数的含义,二氧化硫的化学性质

专题：

分析：（1）①利用盖斯定律解答第一问，第二问中，书写K的表达式时注意只写g、aq，而不写l、s状态就行；
②工业生产中选择尾气吸收剂，主要看能否反应；
（2）①从c（CO₂）的变化趋势可见，开始时变小是没达到平衡，拐点是平衡点，其后，随温度的升高c（CO₂）增大，说明平衡向逆向移动，反应放热；
②该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，c（CO₂）自然升高．

解答： 解：（1）①已知：
①H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ?mol^-1
②C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ?mol^-1
据盖斯定律：②-①得 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1
书写 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）的平衡常数表达式时，C为固体，不列入，则K=

c(CO)×c(H2)

c(H2O)

，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1 ；K=

c(CO)×c(H2)

c(H2O)

；
②在题给的四种物质中，CaCl₂和NaHSO₃不能与SO₂反应，Ca（OH）₂ 和Na₂CO₃ 可以反应，故答案为：ac；
（2）①从c（CO₂）的变化趋势可见，开始时变小是没达到平衡，反应向正向进行，拐点是平衡点，其后，随温度的升高c（CO₂）增大，说明平衡向逆向移动，故△H＜0，故答案为：＜；
②拐点是平衡点，切△H＜0，T₃后，随温度的升高平衡向逆向移动，c（CO₂）增大，
故答案为：T₄～T₅反应达平衡，正反应为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动；CO₂的吸收效率降低（或NH₄HCO₃部分分解）．

点评：本题主要考查的是温度、压强等对化学反应速率的影响，为常考题，涉及平衡常数表达式书写，盖斯定律的应用、平衡移动原理，综合性较强．