（3）CO2和NaOH溶液反应可生成NaHCO3溶液，查阅资料得常温下H2CO3的电离平衡常
﹣7﹣11
数K1=4.2×10，K2=5.6×10；实验测得常温下0.1mol/L的NaHCO3的pH为8，则0.1mol/L的NaHCO3溶液中离子浓度大小顺序为 A ．
﹣﹣+2﹣+
A、c（Na）＞c（HCO3）＞c（OH）＞c（CO3）＞c（H）
﹣﹣+2﹣+
B、c（Na）＞c（HCO3）＞c（CO3）＞c（OH）＞c（H）
﹣﹣++2﹣
C、c（Na）＞c（HCO3）＞c（OH）＞c（H）＞c（CO3）
﹣﹣++2﹣
D、c（Na）＞c（OH）＞c（HCO3）＞c（H）＞c（CO3） 【考点】热化学方程式；化学平衡的计算；离子浓度大小的比较． 【分析】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，据此计算25mol氢气完全燃烧放出热量，标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出热化学方程式；
（2）①该条件下反应达到最大转化限度是指反应达到平衡状态，正逆反应速率相同，个组分含量保持不变，据此分析选项
②反应速率V=计算得到，反应物转化率=×100%；
③依据三段式列式计算平衡时气体物质的量，压强之比等于气体物质的量之比，计算得到各气体的分压，结合平衡常数概念计算，提高CO2转化率可以增加氢气的量，也可以改变条件使平衡正向进行；
（3）实验测得常温下0.1mol/L的NaHCO3的pH为8，溶液显碱性，碳酸氢根离子水解大于其电离程度；
【解答】解：（1）已知氢气的燃烧热为﹣285.8kJ?mol；辛烷（C8H18，可作为汽油用）的
﹣1
燃烧热为﹣5518kJ?mol．25mol氢气完全燃烧放热1627 k J，写出CO2和H2合成辛烷的
﹣1
热化成方程式8CO2（g）+25H2（g）=C8H18（l）+16H2O（l）△H=﹣1627 k J?mol，
﹣1
故答案为：8CO2（g）+25H2（g）=C8H18（l）+16H2O（l）△H=﹣1627 k J?mol； （2）①该条件下反应达到最大转化限度是指反应达到平衡状态，
将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中发生反应，CO（+3H（?CH3OH2g）2g）（g）+H2O（g），反应是气体体积减小的反应
A、CO2含量不再变化，说明反应达到平衡状态，故A正确； B、容器内压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C、反应速率之比等于化学方程式计量数之比，V正（H2）=3V逆（CH3OH），说明达到平衡状态，但 3v正（H2）=v逆（CH3OH）不能说明正逆反应速率相同，故C错误； D、反应焓变和物质聚集状态及物质的量有关，确定的化学反应，焓变不变，△H不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故D错误； 故答案为：AB；
②设反应的二氧化碳物质的量为x，气体压强之比等于气体物质的量之比， CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 起始量（mol） 1 3 0 0 变化量（mol） x 3x x x 平衡量（mol）1﹣x 3﹣3x x x P后：P前=0.85=（4﹣2x）：（1+3） x=0.3mol
则用氢气表示前2小时反应平均速率V（H2）=
=0.225mol/（L?h），
﹣1
反应达到平衡状态时，二氧化碳反应物质的量为y，
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 起始量（mol） 1 3 0 0 变化量（mol）y 3y y y 平衡量（mol）1﹣y 3﹣3y y y P后：P前=0.8=（4﹣2y）：（1+3） y=0.4mol
该温度下CO2的平衡转化率=
×100%=40%，
故答案为：0.225mol/（L?h）；40%；
③若反应条件为压强6MPa，300℃的反应温度下二氧化碳和氢气按1：3的比例通入，测得二氧化碳的平衡转化率℃为50%，结合三段式列式计算， CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 起始量（mol） 1 3 0 0 变化量（mol） 0.5 1.5 0.5 0.5 平衡量（mol） 0.5 1.5 0.5 0.5 分压=总压×物质的量分数 P（CO2）=6×P（H2）=6×
=1 =3
=1 =1 （MPa）
﹣2
P（CH3OH）=6×P（H2O）=6×Kp=
=
提高CO2转化率可以增加氢气的量，也可以改变条件使平衡正向进行；采取的措施是增大氢气与CO2的比例或及时分离出甲醇或水蒸气，提高CO2转化率， 故答案为：
（MPa），增大氢气与CO2的比例或及时分离出甲醇或水蒸气；
﹣2
（3）实验测得常温下0.1mol/L的NaHCO3的pH为8，溶液显碱性，碳酸氢根离子水解大
﹣﹣+2﹣
于其电离程度，溶液中离子浓度大小为：c（Na）＞c（HCO3）＞c（OH）＞c（CO3）
+
＞c（H），故选A， 故答案为：A．
【点评】本题考查了化学反应速率、平衡三段式和平衡常数概念的计算应用，影响平衡影响分析判断，盐类水解实质理解，掌握基础是关键，题目难度中等．
三、[化学—选修2：化学与技术]（共1小题，满分15分）
11．硫酸是工业生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸．
（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为： 4FeS2 +11 O22Fe2O3+8SO2 ，该反应在 沸腾炉 （填设备名称）中进行．
（2）有关接触法制硫酸的下列说法中，正确的是 C ．
A、工业上SO2的催化氧化中SO2和O2的体积比恰好为2：1 B、吸收塔得到的是98.3%的浓硫酸
C、煅烧含硫48%的黄铁矿时，若黄铁矿损失了2%，则S损失2% D、接触室中采取高温是为了提高催化剂的活性和提高SO2的转化率
（3）科研工作者开发了制备SO2，再用电化学原理生产硫酸的方法，装置如图：为了稳定技术生产，硫酸的浓度应维持不变，则通入的SO2和水的质量比为 16﹕29 ．
（4）实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业
0
生产实际，选择最合适的生产条件是 400C 1个大气压 ． 1个大气压 5个大气压 10个大气压 15个大气压 400℃ 500℃ 600℃ 0.9961 0.9972 0.9984 0.9988 0.9675 0.9767 0.9852 0.9894 0.8520 0.8897 0.9276 0.9468 （5）硫酸工厂排放的尾气中，含少量二氧化硫．为防止污染大气，在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用．硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理．
①请写出这种尾气处理方法的优点（写出两点即可）： 原料生石灰、硫酸价格便宜且容易获得 、 可得到石膏副产品 ．
②若某硫酸厂每天排放的1万立方米（标准状况）尾气中含0.2%（体积分数）的SO2，通过上述方法处理，理论上用生石灰35kg，吸收的SO2最多占SO2总物质的量的 70 %． 【考点】工业制取硫酸． 【专题】简答题；热点问题． 【分析】（1）工业制硫酸是在沸腾炉中燃烧黄铁矿；
（2）接触法制硫酸的过程中，接触室内为提高SO2的转化率通常会增加氧气的量，吸收塔内是用98.3%的浓硫酸吸收SO3得到发烟硫酸，结合原子利用率可知黄铁矿的损失与S的损失率等同，SO2的催化氧化是放热反应，升高温度可以提高反应速率，但平衡左移，反应物的转化率降低；
（3）利用原电池原理制硫酸溶液，通O2的极为正极，电极反应为O2+4e+4H=2H2O，通
﹣2﹣+
SO2的极为了负极，电极反应为2SO2﹣4e+4H2O=2SO4+8H，结合正负极得失电子是相等的，即得原电池反应2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，根据稀硫酸溶液的质量分数是50%，假设溶液里硫酸的质量为98g，据此可计算出通入SO2的质量和水的质量比；
﹣
+
（4）接触室发生的反应为2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0，升高温度平衡逆向移
动，反应物的转化率降低，从图表中可以看出，恒温时增大压强平衡正向移动，但反应物的转化率变化幅度不大，但压强的增大消耗能源及对设备的要求也高，故不易高压，综合考虑可选择适宜温度和压强；
（5）①尾气中的二氧化硫是酸雨的主要来源和重要的化工原料，随意排放既污染大气，也是一种资源浪费，故对尾气要净化回收，选择处理方法时可以从原料的成本和资源等方面考虑；
②知道尾气的总量及SO2的含量可计算出尾气中SO2的总量，根据消耗的生石灰的质量可计算出吸收SO2的量，然后可求算出SO2的吸收率． 【解答】（1）工业制硫酸是利用黄铁矿在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫，然后在接触室催化氧化二氧化硫得三氧化硫，最后吸收塔用98%的浓硫酸吸收SO3，其中黄铁矿燃烧反应方程式为4FeS2 +11O2
2Fe2O3+8SO2，故答案为：4FeS2 +11 O2
2Fe2O3+8SO2；沸腾
炉；
A、工业上SO2的催化氧化中通过增加O2也就是空气的体积来提高SO2的转化率；故A错误；
B、吸收塔是利用98.3%的浓硫酸吸收SO3得到的是发烟硫酸；故B错误；
C、煅烧黄铁矿的过程是化学变化，遵守原子守恒，黄铁矿和S的利用率相等，若黄铁矿损失了2%，则S
损失2%；故C正确；
D、接触室中采取高温是为了提高催化剂的活性，没有提高SO2的转化率，原因此反应是放热反应，升高
温度平衡逆向移动，SO2的转化率反而会降低；故D错误； 故答案为：C；
（3）利用原电池氧化SO2制硫酸的总反应式2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，根据稀硫酸溶液的质量分数是50%，假设溶液里硫酸的质量为98g，溶液里水的质量也为98g，生成的硫酸的物质的量为
=1mol，结合原电池反应式可知参加反应的SO2和H2O的物质的量也
为1mol，则SO2的质量为1mol×64g/mol=64g，水的质量为1mol×18g/mol=18g，通入通入SO2的质量和水的质量比为
=16﹕29，故答案为：16﹕29；
（4）从图中可看出恒压条件下升高温度，SO2的转化率降低，因此选择低温400℃，在恒温条件下增大压强，SO2的转化率增大幅度较小，考虑到产生高压会消耗能源及对设备的要求较高，因此选择较低压强为宜，故答案为：1个大气压、400℃；
（5）①通常用足量石灰水吸收尾气中的SO2生成CaSO3，然后再用稀硫酸处理CaSO3得到纯净的SO2和CaSO4，SO2可重新用来制硫酸，CaSO4制石膏，达到变废为宝的目的，另一方面制石灰水的生石灰成本也低，资源也丰富，故答案为：原料生石灰、硫酸价格便宜且容易获得；可得到石膏副产品；产生的SO2含量较高可再利用作为原料；
7
②排放的总尾气是1万立方米（标准状况）也就是10L，其中含0.2%（体积分数）SO2的体积为10L×0.2%=0.2×10L，35kg生石灰的物质的量为
7
5
=625mol，依据反应
CaO+H2O=Ca（OH）Ca（OH）2、2+SO2=CaSO3+H2O可知吸收的SO2的物质的量也为625mol，
