(2013•泰安三模)SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体,对其进行回收利用是节能减排的重要课题.

(2013•泰安三模)SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体,对其进行回收利用是节能减排的重要课题.
(1)上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有______(填化学式).
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
①反应:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的△H=______kJ•mol-1
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),下列不能说明反应达到平衡状态的是______(填字母).
a.体系压强保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.NO的物质的量保持不变
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
(3)CO可用于合成甲醇,其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).在一容积可变的密闭容器中充有10molCO与20molH2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇.CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示.
①上述合成甲醇的反应为______(填“放热”或“吸热”)反应.
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为______.
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为______L.
(4)某研究小组设计了如图2所示的甲醇燃料电池装置.
①该电池工作时,OH-向______(填“a”或“b”)极移动.
②电池工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的离子方程式为______.
ggz8 1年前 已收到1个回答 举报

雪人冷冷 幼苗

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解题思路:(1)能引起酸雨的气体是氮氧化物和二氧化硫;
(2)①根据盖斯定律解答;
②a.随反应:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的进行,气体的总的物质的量不变,压强不变;
b.混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变;
c.随反应进行,NO的物质的量保持不变;
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO2都表示正反应速率.
(3)根据温度和CO的转化率确定反应热;
②温度不变,化学平衡常数不变,温度升高平衡向吸热的方向移动,平衡常数变化;
③根据CO的转化率求出平衡常数,再根据A、B两点的平衡常数相同求出容器的体积;
(4)①燃料电池中,负极上投放燃料,正极上投放氧化剂,a电极上投放氧气,氧气得电子和氢离子反应生成水,原电池放电时,OH-向负极b极移动;
②碱性甲醇燃料电池中,负极发生氧化反应,电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O,正极发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,该电池工作时,溶液中的OH-向负极移动,以此书写总反应式.

(1)能引起酸雨的气体是氮氧化物和二氧化硫,故答案为:NO、NO2、SO2
(2)①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
将方程式[①−②/2]得:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)△H=
−196.6kJ•mol−1−(−113.0kJ•mol−1)
2=-41.8kJ/mol,
故答案为:-41.8;
②a.随反应进行,气体的物质的量不变,压强不变,体系压强保持不变,不能说明到达平衡状态,故a错误;
b.混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变,说明到达平衡状态,故b正确;
c.随反应进行,NO的物质的量保持不变,说明到达平衡状态,故c正确;
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO2都表示正反应速率,反应自始至终都按此比例进行,故d错误;
故选:ad;
(3)①据图象可知,温度升高平衡逆向移动,即逆反应方向为吸热,所以正反应方向为放热;故答案为:放热;
②因B点与A点温度相同,K不变,对于上述反应温度升高平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,所以A、B、C三点的平衡常数KA=KB>KC,故答案为:KA=KB>KC
③T1时,A点对应的α=0.5,据平衡常数表达式可得K=1.因B点与A点温度相同,K不变,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).
起始(mol) 10 20 0
转化(mol) 8 16 8
平衡(mol) 2 4 8
则K=
C(CH3OH)
C2(H2)C(CO)=

8
V

2
V×(
4
V)2=1,解得:V=2L,
故答案为:2;
(4)①燃料电池中,负极上投放燃料,正极上投放氧化剂,a电极上投放氧气,氧气得电子和氢离子反应生成水,原电池放电时,OH-向负极b极移动,故答案为:b;
②碱性甲醇燃料电池中,负极发生氧化反应,电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O,正极发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,该电池工作时,溶液中的OH-向负极移动,则总反应式为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,
故答案为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O.

点评:
本题考点: 氮的氧化物的性质及其对环境的影响;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学电源新型电池;化学平衡的影响因素;含硫物质的性质及综合应用.

考点点评: 本题考查较为综合,涉及反应热、电化学等问题,题目难度较大,学习中注意相关解答方法的积累.

1年前

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