Question

2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

（1）CO₂是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径。目前，由CO₂来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：

2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g） △H＞0。

①写出该反应的平衡常数表达式               。

②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是      。

A．容器中密度不变        

B．单位时间内消耗2molCO₂，同时消耗1mol二甲醚

C．v(CO₂)︰v(H₂)=1︰3     

D．容器内压强保持不变

（2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO (g) 2CO₂ (g) +N₂ (g) 。在密闭容器中发生该反应时，c(CO₂)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。据此判断：

① 该反应的ΔH      0（选填“＞”、“＜”）。

②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁＞S₂，在右图中画出c(CO₂)在T₂、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。

（3）已知：CO（g）＋ 2H₂（g）CH₃OH（g）△H = -a kJ•mol-1。

①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

温度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4 mol·L^－1、c(H₂)=0.4 mol·L^－1、c(CH₃OH)=0.8 mol·L^－1, 则此时v_正             v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H₂混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：

时间（min）	5	10	15	20	25	30
压强比(P后/P前)	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

达到平衡时CO的转化率为             。

（4）氨有着广泛的用途，如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。用0.10mol·L^—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L^—1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L^—1氨水所得的滴定曲线如下：

请指出盐酸滴定氨水的曲线为      （填A、B），请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序                                             。

（5）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验验中相关的反应有：

4NH₃（g）+3O₂（g）= 2N₂（g）+6H₂O（l）    △H₁       ①

4NH₃（g）+5O₂（g）= 4NO（g）+6H₂O（l）   △H₂  ②

4NH₃（g）+6NO（g）= 5N₂（g）+6H₂O（l）   △H₃  ③

请写出上述三个反应中△H₁、△H₂、△H₃三者之间关系的表达式，△H₁=                  。

（6）美国Simons等科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置为用铂作为电极，加入电解质溶液中，其电池反应为 4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O。写出该燃料电池的负极反应式                          。

（7）已知 ：难溶电解质Cu(OH)₂在常温下的K_sp＝2×10^－20，则常温下：

①某CuSO₄溶液里c(Cu^2＋)＝0.02 mol·L^－1，如要生成Cu(OH)₂沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。

②要使0.2 mol·L^－1 CuSO₄溶液中的Cu^2＋沉淀较为完全(使Cu^2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。

Answer 1

（1）①（2分）   ②B、D（2分，错选1个扣1分） 

（2）①＜（2分）

②（2分）

[起点在原点0处（给1分），达到平衡的时间迟于“T₂、S₁”曲线的平衡点（给1分）]      

（3）①＜（2分）   ② 45%（2分）

（4）B（2分）     c(NH₄⁺)>c(Cl^-)>c(OH^-)>c(H⁺)（2分）

（5）（2分） 

  (6)  2NH₃+6OH^—-6e^—=N₂+6H₂O  （2分）  （7）① 5 （2分）   ② 6  （2分）