题目内容
【题目】锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述不正确的是
A．Zn电极上发生氧化反应
B．电子的流向为Zn→电流表→Cu
C．SO42-由乙池通过离子交换膜向甲池移动
D．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量明显增加
【答案】C
【解析】
试题分析：A．由图象可知，该原电池反应式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，故A正确；B．原电池工作时，电子由负极Zn经电流表流向正极Cu，故B正确；C．阳离子交换膜只允许阳离子通过，SO42-无法通过，故C错误；D．甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中发生反应：Cu2++2e-=Cu，保持溶液呈电中性，进入乙池的Zn2+与放电的Cu2+的物质的量相等，而Zn的摩尔质量大于Cu，故乙池溶液总质量增大，故D正确；故答案为C。
【题目】研究表明，在CuZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO，反应的热化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H1 平衡常数K1 反应Ⅰ
CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H2 =+41.2kJmol-8平衡常数K2 反应Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
T（K） | 催化剂 | CO2转化率（%） | 甲醇选择性（%） |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性；转化的CO2中生成甲醇的百分比
（1）合成的甲醇可用于燃料电池的燃料，若电解质为稀烧碱溶液时甲醇燃料电池的正极反应式为________；研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在______极，该电极反应式是________________________________。
（2）从表中实验数据可以分析出，提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有______________。
（3）反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数K3=____________（用K1和K2表示）。
（4）在恒压密闭容器中，由CO2和H2进行反应I合成甲醇，在其它条件不变的情况下，探究温度对化学平衡的影响，实验结果如图。
①△H1_________0（填“＞”、“＜”或“=”）
②有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________（填标号）。
A．降低反应温度
B．投料比不变，增加反应物的浓度
C
D．混合气体中掺入一定量惰性气体（不参与反应）
（5）在T1温度时，将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中，容器起始压强为P0，仅进行反应I。
①充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器的压强与起始压强之比为________（用a表示）。
②若经过3h反应达到平衡，平衡后，混合气体物质的量为3.00mol，则该过程中H2的平均反应速率为____________（保留三位有效数字）；该温度下反应的化学平衡常数K为____________（保留三位有效数字）；平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数。写出上述反应压力平衡常数KP为____________（用P0表示，并化简）。
【题目】汽车尾气排放的NO和CO都是有毒的气体，科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成无毒的CO2和N2，减少污染。
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g） △H=+180.0 kJ/mol
2C（s）+O2（g）=2CO（g） △H=-221.0 kJ/mol
2C（s）+2O2（g）=2CO2（g） △H=-787.0 kJ/mol
则尾气转化反应：2NO（g）+2CO（g）
N2（g）+2CO2（g） △H= 。
（2）对于反应2NO（g）+2CO（g） N2（g）+2CO2（g），为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/×10－4 mol/L | 3.00 | 2.25 | 1.75 | 1.36 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/×10－4 mol/L | 4.00 | 3.25 | 2.75 | 2.36 | 2.00 | 2.00 |
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
①前2s内的平均反应速率 υ(CO2)= mol/(Ls)。
②在该温度下，反应的平衡常数K= 。
（3）假设在恒容密闭容器中发生上述反应，下列有关说法正确的是 。
A．选用更有效的催化剂能提高尾气的转化率
B．升高反应体系的温度能提高反应速率， 提高尾气的转化率
C．相同温度下，若NO和CO的起始浓度分别为1.50×10－4 mol/L和2.00×10－4 mol/L，平衡时N2的体积分数比原平衡体系中N2的体积分数低
D．单位时间内消耗NO的物质的量等于生成CO2的物质的量时即达平衡状态
（4）用尾气NO2为原料可制新型硝化剂N2O5，原理：先将NO2转化为N2O