题目内容
【题目】运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
则CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=________kJ·mol-1
(2)下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________(填写序号).
a.使用高效催化剂 b.降低反应温度
c.增大体系压强 d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
(3)在一定压强下,容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,
在催化剂作用下反应生成甲醇,
平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=________(mol·L-1)-2;
③在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式________________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。
请写出开始时阳极反应的电极反应式________________。
【答案】(1)-90.1(2分)(2)ac(2分)
(3)①小于(1分) ②(V/a)2 (2分) ③增大(1分)
(4)①SO2+2H2O-2e-===4H++ (2分)
②+H2O-2e-===
+3H+(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据已知的热化学方程式和盖斯定律可知,②+③×2-①即得到CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),所以该反应的反应热△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+764.5kJ/mol=-90.1kJ/mol.
(2)a.使用高效催化剂可以加快反应速率,a正确;b.降低反应温度,反应速率降低,b不正确;c.增大体系压强,反应物的浓度增大,反应速率加快,c正确;d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来,降低生成物浓度,反应速率降低,d不正确,答案选ac。
(3)①根据图像可知,在温度相同时,P2曲线所在的CO转化率大于P1曲线所在的CO转化率。由于正方应是体积减小的可逆反应,增大越强平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,所以P1小于P2。
②由于平衡常数与压强没有关系,所以根据图像可知,在100℃P1时,CO的转化率是0.5,则
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
起始浓度(mol/L)
0
转化浓度(mol/L)
平衡浓度(mol/L)
所以平衡常数K=-=(
)2
③在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a mol H2,相当于是增大体系的压强,平衡向正反应方向进行,达到新平衡时,CO的转化率增大。
(4)①原电池中负极失去电子,发生氧化反应,所以SO2在负极通入,被氧化生成硫酸,负极电极反应式是SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-。
②电解池中阳极与电源的正极相连,失去电子,发生氧化反应。所以阳极是HSO3-失去电子被氧化生成
SO42-,则阳极电极反应式是HSO3-+H2O-e-=SO42-+3H+。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】t℃时,将0.200mol/L的某一元酸HA与0.200mol/L的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液中部分离子浓度如下表。
微粒 | H+ | Na+ | A- |
浓度(mol/L) | 2.50×10-10 | 0.100 | 9.92×10-2 |
下列说法中正确的是
A. 所得溶液中: c(Na+) >c(A-) >c(HA) >c(OH-)
B. t℃时,水的离子积Kw < 1.0×10-14
C. t℃时,一元酸HA的电离常数K=3.10×10-8
D. t℃时,0.100mol/LNaA溶液中A-的水解率为0.400%