摘要:20.一定质量的气体.压强保持不变.下列过程可以实现的是 A 温度升高.体积增大 B 温度升高.体积减小 C 温度不变.体积增大 D 温度不变.体积减小

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空气质量与我们的健康息息相关,目前我国通过监测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数(AQI),SO2、NO2和CO是其中3项中的污染物。

(1)上述3种气体直接排入空气后会引起酸雨的气体有               (填化学式)。

(2)早期人们曾经使用铅室法生产硫酸,其主要反应为:

SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)

①若已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)       ΔHa kJ·mol1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)        ΔHb kJ·mol1

则SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)  ΔH            kJ·mol1

②一定温度下,向固定体积为2 L的密闭容器中充入SO2和NO2各1 mol,发生反应:

SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)

下列事实中不能说明该反应达到平衡状态的是        (选填序号)。

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1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2

③测得②中反应5 min末到达平衡,此时容器中NO与NO2的体积比为3︰1,则这段时间内SO2的反应速率υ(SO2)=                          ,此反应在该温度下的平衡常数K                         

(3)甲醇日趋成为重要的有机燃料,通常利用CO和H2合成甲醇,其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。今在一容积可变的密闭容器中,充有10 mol CO和20 mol H2,用于合成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示:

①上述合成甲醇的反应为        反应(填“放热”或“吸热”)。

②A、B、C三点的平衡常数KAKBKC的大小关系为                        

③若将达到平衡状态A时生成的甲醇用于构成甲醇一氧气燃料电池,电解质溶液为KOH浓溶液,则该电池工作时正极的电极反应式为                                ,理论上通过外电路的电子最多为         mol。

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(12分)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ⊿H

已知某些化学键的键能数据如下表:

化学键

C—C

C—H

H—H

C—O

C≡O

H—O

键能/kJ·mol-1

348

413

436

358

1072

463

请回答下列问题:

(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,该反应的⊿H =        

(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:

反应时间/min

0

5

10

15

20

25

压强/MPa

12.6

10.8

9.5

8.7

8.4

8.4

则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=       ,该温度下平衡常数K=          ,若升高温度则K值           (填“增大”、“减小”或“不变”);

(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是         

A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变

B、2v(H2)=v(CH3OH)

C、容器中气体的压强保持不变                

D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2

(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如右,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),则负极的电极反应式为                                

 

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