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解答题-原理综合题 较易0.85 引用1 组卷187
某烟道气的主要成分是CO2，并含有少量硫氧化物、氮氧化物等杂质。其中的硫元素可在高温下通过CH4的作用回收，主要反应如下：2SO2(g)+CH4(g)⇌CO2(g)+2H2O(g)+S2(g)+Q(Q＞0)
(1)以mol/(L•min)为单位，SO2的反应速率是S2生成速率的_________倍。
(2)恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(选填编号)
a.混合气体中水蒸气含量不再变化
b.混合气体密度不发生变化
c.容器内压强不再变化
d.混合物平均相对分子质量不再变化
达到平衡后升高体系温度，则平衡常数K_________(填“增大”、“减小”、或“不变”)。
(3)请在下式中标出上述反应中电子转移的方向和数目：_____
2SO2(g)+CH4(g)⇌…该反应的氧化产物是_________。SO2的主要性质除氧化性、漂白性外还有________性。
(4)该反应混合物中有两种极性分子，分别是______和_____；固态硫的分子式可能是S8，它与S2互为________。
(5)烟道气中的NO2也能与CH4反应并生成无害气体，完全转化3.0molNO2气体时，需要甲烷的物质的量为__________mol.
17-18高三上·上海青浦·期中
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知识点：化学反应的速率化学平衡常数化学平衡状态的判断方法极性分子和非极性分子 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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回答下列问题：
(1)科学家利用电化学装置实现CH4和CO2两种分子的耦合转化来达到减碳的目的，其原理如图所示：

①电极A上的电极反应式为___。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH4和CO2体积比为___。
(2)CO2一定条件可转化为CH3OH：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0。
①下列有关该反应的说法正确的是___(填序号)。
A．升高温度逆反应速率加快，正反应速率减慢
B．反应体系中CH3OH浓度不再变化，说明反应达到平衡状态
C．恒温恒容下达到平衡后，再通入N2，平衡向正反应方向移动
D．平衡时，若改变体积增大压强，则c(CO2)、c(CH3OH)均变大
②某温度下恒容密闭容器中，CO2和H2起始浓度分别为a mol•L-1和3a mol•L-1，反应达平衡时，CO2转化率为b，该温度下反应的平衡常数K=___。
(3)工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收SO2和氮的氧化物气体(NOx)，可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。(已知：常温下，HNO2的电离常数为Ka=7×10-4，H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8)。
①常温下，相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是____溶液。
②常温下，NaHSO3溶液显___性(填“酸”“碱”或“中”)，判断的理由是___(通过计算说明)。
Ⅰ合成氨在工业上有重要用途，原料氢气来源于天然气。完成下列填空：
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS，若恰好完全反应，则该溶液中存在____个平衡。
(2)一定条件下向NH4HS溶液中通入富氧空气(含氧体积分数50%)，得到单质硫并使吸收液再生，写出该反应的化学方程式：___________________。当消耗标况下22.4升富氧空气时，有________mol电子转移。
(3)H2来自于天然气：CH4(g)+ H2O(g)3H2(g)+CO(g)。如果该反应在恒容密闭容器中进行，能说明其达到化学平衡状态的是________。(选填编号)
a．υ正(H2)∶υ逆(CO)=3∶1                  b．气体密度不再改变
c．c(H2)∶c(CO) =3∶1                         d．气体的平均相对分子质量保持不变
Ⅱ氨水是实验室常用的弱碱。
(4)在25℃时，将a mol/L氨水与0.01 mol/L盐酸等体积混合，平衡时，溶液中c(NH4+)＝c(Cl－)，则溶液显_____(填“酸”、“碱”或“中”)性；amol/LNH4Cl与a mol/L氨水等体积混合(pH＞7)，混合溶液中微粒的物质的量浓度由大到小顺序：___________。
(5)25℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10 mL浓度为0.1mol/L的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中___________。　(选填编号)
a．水的电离程度始终增大
b．正好生成CH3COONH4时，与纯水中H2O的电离程度相同
c．常温下等浓度的NH4Cl和CH3COONa两溶液的pH之和为14
d．当加入氨水的体积为10 mL时，c(NH4+)＝c(CH3COO－)
(6)往CaCl2溶液中通入CO2至饱和，无明显现象，再通一定量氨气后有白色沉淀，请用电离平衡理论解释上述现象：__________________________。
对烟道气中的SO2进行吸收或回收再利用具有一定的社会和经济价值。
请回答下列问题：
(1)用NaOH溶液吸收SO2 ，写出相关反应的离子方程式_______________________。
(2)已知NaHSO3溶液显酸性，比较NaHSO3溶液中c(H2SO3)_____ c(SO32－)(填“>”“<”或“=”)，请简述判断理由____________________________________________。
烟道气中的SO2，也可通过如下反应回收硫：2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) + Q kJ。某温度下，在2 L恒容密闭容器中通入2 mol SO2和一定量的CO，发生上述反应，5 min后达到平衡，生成1 mol CO2。
(3)一定条件下，上述反应的能量变化如图1，则       Q =_________kJ。

(4)写出该反应平衡常数表达式________；0～5min内SO2的平均反应速率为________。
(5)对反应2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) + Q kJ的分析正确的是_______。
a．若混合气体密度保持不变，则反应已达平衡状态
b．从反应开始到平衡时，容器内气体的压强保持不变
c．平衡时，其它条件不变，分离出硫，正反应速率加快
d．平衡时，其它条件不变,再充入一定量CO2，平衡常数保持不变
(6)其他条件不变时，随着温度的升高，SO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图2所示，请解释其可能的原因________________________________。(已知硫的沸点约是445°C)

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