摘要:⑴ C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ⑵ SO2.CO2,H2O ⑶ H2O,SO2.CO2 ⑷ SO2.CO2,H2O

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研究化学反应原理对生产生活很有意义,请用化学反应原理的相关知识回答下列问题:
(1)如图,用铅蓄电池电解甲、乙两电解池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s) +2H2O(l)。电解一段时间后,向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,下列说法正确的是____________(填写序号)。
A.d极为阴极
B.若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜
C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2(s)+4H+(aq)+ SO42-(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l)
D.若四个电极材料均为石墨,当析出6.4gCu时,两池中共产生气体3.36L(标准状况下)
(2)某二元酸H2A在水中的电离方程式是H2A=H++ HA-:HA-H++A2-
①Na2A溶液显_______(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是________________(用离子方程式表示);
②已知0.1mol/L的NaHA溶液的pH=2,则0.1mol/L 的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能____________(填“大于” “小于”或“等于”)0.11mol/L,理由是________________
(3)二甲醚是一种重要的清洁燃料,利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.3kJ/mol
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式:___________________。
(4)SO2是硫酸生产中的重要中间产物,也是空气污染的主要原因之一,其被氧化生成SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在一定温度下,将0.23molSO2和0.11molO2通入容积为1L的密闭容器中发生反应,达到平衡后得到0.12molSO3,则反应的平衡常数K=__________。若温度不变,再通入0.50molO2后重新达到平衡,则SO3的体积分数将__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
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(2012?天津模拟)为改善大气质量,国家拟于“十二五”期间,力争将CO2变为燃料或有机化学产品的构想变为现实,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%.
I.一种将CO2变为燃料或有机化学产品的构想分成3个步骤:
①利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO2
②将第①步吸收液电解产生H2和O2,同时分离出CO2
③将第②步产生的H2(g)和CO2(g)在一定条件下转化成CH4(g)和H2O(l).
已知:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H2=-889.6kJ/mol
写出第③步反应的热化学方程式为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.6kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.6kJ/mol

II.目前,消除大气污染有多种方法.
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.写出甲烷直接将NO2还原得到无污染的产物的化学方程式
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O

(2)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化 转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
该反应的化学平衡常数表达式为K=
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)

在一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图1所示.

若保持温度不变,20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将
移动(填“向左”、“向右”或“不”).
若20min时改变反应条件,导致N2浓度发生如图1所示的变化,则改变的条件可能是
(填序号).
①加入催化剂   ②降低温度   ③缩小容器体积   ④增加CO2的量
(3)最近,某科研单位研制成功一种处理SO2的方法:利用电化学原理将发电厂产生的大量SO2制成硫酸,装置如图2,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V.实际过程中,将SO2通入电池的
极(填“正”或“负”),负极反应式为
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
.用这种方法处理SO2废气的优点是可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染.
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随着环保意识的增强,清洁能源越来越受人们关注.
(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源.
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ.2HIH2+I2Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是______(填序号,下同).
a.反应Ⅲ易在常温下进行    b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O    d.循环过程中产生l mol O2的同时产生1mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0mol?L-1;c(H2O)=8.5mol?L-1;c(CO)=2.0mol?L-1;c(H2)=2.0mol?L-1,则此时正逆反应速率的关系是v______v.(填“>”、“<”或“=”)
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡______移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列固体试剂中的______,产生H2的速率将增大.
a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4    d.NaHSO3
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)分析该反应并回答下列问题:
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是______.
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1mol CO,同时生成l mol CH3OH
②如图甲是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______ K2.(填“>”、“<”或“=”)
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图乙所示.

①该电池工作时,b口通入的物质为______,该电池正极的电极反应式为:______,工作一段时间后,当6.4g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有______mol电子发生转移.
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随着环保意识的增强,清洁能源越来越受人们关注.
(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源.
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ.2HI
通电
H2+I2Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是
c
c
(填序号,下同).
a.反应Ⅲ易在常温下进行    b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O    d.循环过程中产生l mol O2的同时产生1mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0mol?L-1;c(H2O)=8.5mol?L-1;c(CO)=2.0mol?L-1;c(H2)=2.0mol?L-1,则此时正逆反应速率的关系是v
v.(填“>”、“<”或“=”)
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡
向右
向右
移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列固体试剂中的
b
b
,产生H2的速率将增大.
a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4    d.NaHSO3
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
加热
CH3OH(g)分析该反应并回答下列问题:
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是
d
d

a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1mol CO,同时生成l mol CH3OH
②如图甲是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
 K2.(填“>”、“<”或“=”)
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图乙所示.

①该电池工作时,b口通入的物质为
CH3OH
CH3OH
,该电池正极的电极反应式为:
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
,工作一段时间后,当6.4g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有
1.2
1.2
mol电子发生转移.
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