Question

【題目】【2016屆懷化一模】燃料的使用和防污染是社會發展中一個無法回避的矛盾話題。

（1）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環境問題。煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。

已知：①CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－860.0 kJ·mol－1

②2NO2(g)N2O4(g) ΔH2＝－66.9 kJ·mol－1

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(g)、CO2的熱化學方程式：___________________。

（2）如將燃煤產生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的目的。如下圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。

電極a、b表面發生電極反應。其中a極為：_______極，b其電極反應式為： _________________。

（3）如果用100ml 1.5mol/L的NaOH溶液吸收2.24L(標準狀況)的二氧化碳氣體所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為__________________（用離子濃度符號表示）。

（4）燃料除硫中可用到CaCO3，它是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10—9。

①)石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝技術的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣及鼓入的空氣反應生成石膏(CaSO4·2H2O)。寫出該反應的化學方程式：_____________。

②有一純堿溶液的濃度為2×10—4mo1/L，現將其與等體積的CaCl2溶液混合，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為______________________。

Answer 1

【答案】（除標注外，每空2分，共13分）

（1）CH4(g)＋N2O4(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－793.1 kJ/mol （3分）

（2）負 CO2+2H++2e－＝HCOOH

（3）c(Na+)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(H+)（有錯計0分）

（4）① 2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2(CaSO4·2H2O)＋2CO2 ② 5．6×10—5mo1/L

【解析】

試題分析：（1） 根據蓋斯定律分析，反應①-反應②即可得熱化學方程式為： CH4(g)＋N2O4(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝-860.0+66.9=－793.1 kJ/mol。 （2） a極將水反應生成氧氣，氧元素化合價升高，失去電子，所以為負極。b為正極，是二氧化碳得到電子生成甲酸，電極反應為：CO2+2H++2e－＝HCOOH。（3） 氫氧化鈉的物質的量為0.15摩爾，二氧化碳的物質的量為0.1摩爾，二者反應生成等量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，因為碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，所以離子濃度順序為： c(Na+)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(H+)。（4） ①碳酸鈣和二氧化硫和氧氣反應生成石膏和二氧化碳，方程式為： 2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2(CaSO4·2H2O)＋2CO2 。② 根據碳酸鈣的溶度積常數計算，鈣離子濃度為（2.8×10—9/1×10—4）×2=5．6×10—5mo1/L。