MDEA脱碳溶液腐蚀的原因是什么

（1）因盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的．两式相加除2，可得
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867 kJ/mol
故答案为：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867 kJ/mol
（2）①由图可知，10min时，反应已经达平衡，△c（CO₂）=1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，所以10min内，v（CO₂）=
△c(CO2)
△t=[0.75mol/L/10min]=0.075mol/（L•min），反应速率之比等于计量数之比，故v（H₂）=3v（CO₂）=3×0.075mol/（L•min）=0.225mol/（L•min），
∵根据图象可知：c（CO₂）_平衡=0.25mol/L，c（CH₃OH）_平衡=0.75mol/L，因为CO₂的起始浓度为1mol/L而加入的物质的量为1mol，所以可知容器的体积为1L，再根据反应CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O可求得，c（H₂）_平衡=[3mol/1L]-3×0.75=0.75mol/L，c（H₂O）_平衡=c（CH₃OH）_平衡=0.75mol/L，
该温度下该反应的K=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)=[0.75mol/L×0.75mol/L
0.25mol/L×(0.75mol/L)3=
16/3]，保持温度不变，

向该密闭容器中再充入1mol CO₂（g）和1mol H₂O（g）时，比值
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)=[0.75mol/L×1.75mol/L
1.25mol/L×(0.75mol/L)3=
112/45]＜[16/3]，所以平衡要向正反应方向移动，
故答案为：0.225；正向；
②在甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）中，正极发生还原反应，即O₂放电，根据电解质溶液为酸性溶液，得出正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
NaCl溶液的pH值变为13，即得出△n（OH^-）=（10^-1-10^-7）×0.3L=0.03mol=△n（H⁺），根据电解池中阴极的电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑可知：
电解池的阴极得0.03mol电子．而流经四个电极的电量相等，根据燃料电池的负极反应CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺可知CH₃OH～6e^-，故失0.03mol电子时消耗0.005mol甲醇．
故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O； 0.005
③由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH₃OH）越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H₃＜0，故答案为：＜；
（3）（NH₄）₂SO₄为强酸弱碱盐，NH₄⁺水解显酸性：NH₄⁺+H₂O NH₃•H₂O+H⁺
向（NH₄）₂SO₄，溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，根据电荷守恒可得：C（NH₄⁺）+C（Na⁺）+C（H⁺）=C（OH^-）+2C（SO₄^2-） ①
根据物料守恒列式可得：C（NH₄⁺）+C（NH₄•H₂O）=2C（SO₄^2-） ②
将①②联立即得：C（Na⁺）=C（NH₄•H₂O），
故答案为：NH₄⁺+H₂O NH₃•H₂O+H⁺；=

点评：
本题考点： 热化学方程式；化学电源新型电池；反应速率的定量表示方法；化学平衡的影响因素；离子浓度大小的比较．

考点点评： 本题考查了热化学方程式的书写、平衡的移动以及平衡常数的计算、原电池和电解池等内容，综合性较强，难度较大．

（1）由①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ•mol^-1，
②CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-1160kJ•mol^-1，
根据盖斯定律可知，[①+②/2]可得CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），
则△H=
△H1+△H2
2=-867 kJ/mol，
即热化学反应方程式为CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867 kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867 kJ/mol；
（2）①由图可知，最高点以后随温度的升高，甲醇的体积分数减小，则正反应为放热反应，则该反应的逆反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
②CO₂+3H₂CH₃OH（g）+H₂O（g）
开始 1 3 0 0
转化0.75 2.25 0.75 0.75
平衡 0.25 0.75 0.75 0.75
A．10min后，向该密闭容器中再充入1mol CO₂和3molH₂，化学平衡正向移动，则再次达到平衡时
c（CH₃OH）＞1.5mol•L^-1，故A错误；
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为[2.25mol/L/10min]=0.225mol•L^-1•min^-1，故B错误；
C．达到平衡时，氢气的转化率为[2.25mol/L/3mol/L]×100%=75%，故C正确；
D．该温度下，反应的平衡常数的值为[0.75×0.75/0.25×0.75]=3，故D错误；
E．该反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，则将使n（CH₃OH）/n（CO₂）减小，故E正确；
故答案为：CE；
③A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等，只能说明正反应的关系，无法确定正逆反应速率的关系，故A错误；
B．由v（H₂）=3v（CH₃OH）可知，反应速率之比等于化学计量数之比，但无法确定是否达到平衡，故B错误；
C．该反应为反应前后体积不等的反应，则在恒容容器中，体系的压强不再改变，化学反应达到平衡，故C正确；
D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变，因质量与体积始终不变，则密度一直不变，不能作为判断平衡的方法，故D错误；
故答案为：C；
④A．使用新高效催化剂，化学平衡不移动，则c（CH₃OH）不变，故A错误；
B．充入He（g），使体系压强增大，但体积不变，反应体系中的浓度不变，化学平衡不移动，故B错误；
C．将H₂O（g）从体系中分离出来，能使化学平衡正向移动，使c（CH₃OH）增大，故C正确；
D．再充入1mol CO₂和3molH₂，压强增大，化学平衡正向移动，则c（CH₃OH）增大，故D正确；
故答案为：CD；
⑤甲醇燃料电池中，正极为氧气，正极发生还原反应，则正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（3）由题意可知，硫酸铵溶液的pH＜7，硫酸铵为强酸弱碱盐，则铵根离子水解显酸性，水解离子反应为NH₄⁺+H₂O NH₃•H₂O+H⁺，
硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，由电荷守恒可知，c（NH₄⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）=c（NO₃^-）+c（OH^-），而pH=7，则c（H⁺）=c（OH^-），
所以c（NH₄⁺）+c（Na⁺）=c（NO₃^-），即c（Na⁺）＜c（NO₃^-），故答案为：NH₄⁺+H₂O NH₃•H₂O+H⁺；小于．

点评：
本题考点： 用盖斯定律进行有关反应热的计算；吸热反应和放热反应；化学电源新型电池；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断．

考点点评： 本题综合性强，难度较大，主要考查反应热、化学平衡、原电池、盐类水解等知识，注重对高考考点的考查，（2）为学生解答的难度和易错点．

（1）因盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的．两式相加，可得
2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1734 kJ/mol
故答案为：2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1734 kJ/mol
（2）CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0
起始（mol） 2 4 0 0
反应（mol） X3X XX
10分钟后（mol） 2-X 4-3X X X
甲醇的体积分数为[X/2-X+4-3X+X+X]×100%=25%可得：X=1
所以氢气的转化率为：[3/4]×100%=75%，
平衡常数K=
C(CH3OH)C(H2O)
C(CO2)C3( H2) =[1×1/1×1]=1
升高温度，平衡向吸热的方向移动，即逆向移动，K减小．
故答案为：75%；1；减小；
（3）由题目信息可知反应为NH₃、O₂、SO₂、NO₂、H₂O，生成物为（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃，
由此可写出方程式为NH₃+O₂+SO₂+NO₂+H₂O→（NH₄）₂SO₄+NH₄NO₃，
故答案为：NH₃+O₂+SO₂+NO₂+H₂O→（NH₄）₂SO₄+NH₄NO₃
（4）因铵盐要发生水NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺，故答案为：NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺

点评：
本题考点： 二氧化硫的污染及治理；热化学方程式；化学平衡的计算；氮的氧化物的性质及其对环境的影响．

考点点评： 本题从多个角度对化石燃料进行了全面的考查，培养了学生分析问题的能力．

（1）已知：CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ•mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-1160kJ•mol^-1
不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的．两式相加，可得
2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1734 kJ/mol
即CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867 kJ•mol^-1
故答案为：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867 kJ•mol^-1；
（2）①由图2可知，开始二氧化碳的浓度为1.0mol/L，开始容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，所以开始氢气的浓度为3.0mol/L，容器体积为[1.0mol/1.0mol/L]=1L．
平衡时，甲醇的浓度为0.75mol/L
CO₂（g）+3H₂（g）
一定条件
CH₃OH（g）+H₂O（g）
开始（mol/L）：1 3 0 0
变化（mol/L）：0.75 2.250.75 0.75
平衡（mol/L）：0.25 0.750.75 0.75
A、通过上述计算可知二氧化碳的转化率为[0.75mol/L/1.0mol/L]×100%=75%，再充入1mol CO₂和3mol H₂，可等效为开始体积变为原来的2倍，加入2mol CO₂和6mol H₂，平衡后，再将体积压缩为原来的体积，增大压强平衡向体积减小的方向移动，即向正反应移动，反应物的转化率增大，所以再次达到平衡时c（CH₃OH）＞1.5mol/L，故A错误；
B、10分钟内，氢气的平均反应速率为v（H₂）=[2.25mol/L/10min]=0.225mol/（L•min），故C错误；
C．通过上述计算可知氢气的转化率为[2.25mol/L/3mol/L]×100%=75%，故C正确；
D、该温度下该反应的K=
[CH3OH][H2O]
[CO2][H2]3=[0.75×0.75
0.25×(0.75)3=
16/3]，故D错误；
E、该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应进行，n（CH₃OH）减小，n（CO₂）增大，所以n（CH₃OH）/n（CO₂）值减小，故E正确．
故选：CE；
②正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以电极反应式为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（3）硫酸铵和硝酸铵都是强酸弱碱盐，铵根离子易水解而使其溶液呈酸性，水解离子方程式为：NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺，溶液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒，则c（Na⁺）+c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（NO₃^-）+c（OH^-），所以c（Na⁺）+c（H⁺）＜c（NO₃^-）+c（OH^-），
故答案为：NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺；＜．

点评：
本题考点： 二氧化硫的污染及治理；热化学方程式；化学电源新型电池；化学平衡建立的过程；氮的氧化物的性质及其对环境的影响．

考点点评： 本题考查了盖斯定律、原电池原理、化学平衡、盐类水解等知识点，难点是化学平衡的有关计算，有关化学平衡的计算是考试热点，难度中等．