题目内容

研究CO、SO2、NO等大气污染气体的综合处理与利用具有重要意义。
(1)以CO或CO2与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇,你认为用哪种合成设计线路更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示)                    。
(2)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式:

负极                      ,正极                  。
(3)一定条件下,NO2和SO2反应生成SO3(g)和NO两种气体,现将体积比为1:2的NO2和SO2的混合气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是         。(填序号)

A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.SO3、NO的体积比保持不变 D.每消耗 1 mol SO2,同时生成1 mol NO
当测得上述平衡体系中NO2与SO2体积比为1:6时,则该反应平衡常数K值为           ;
(4)工业常用Na2CO3饱和溶液回收NO、NO2气体:
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO、NO2混合气体,每产生标准状况下CO2 2.24L(CO2气体全部逸出)时,吸收液质量就增加4.4g,则混合气体中NO和NO2体积比为         。

(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(2)负极:2CH3OH-12e-+2H2O   2CO2+12H+   正极:3O2+12e-+12H+   6H2O
(3) B 2.67(或)    (4)1∶7

解析试题分析:(1)因为化学反应的过程就是原子重新组合的过程,由于“绿色化学”就是反应物的原子完全转化为目标生成物,所以使用CO、H2来制取CH3OH 。反应的方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。(2)左边通入甲醇的电极为负极,电极反应为:2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+;右边通入O2的电极为正极,由于是酸性介质,发生的电极反应为:3O2+12e-+12H+=6H2O。(3)NO2和SO2反应生成SO3(g)和NO的方程式为:NO2+SO2SO3(g)+NO.A.该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应,所以无论反应是否达到平衡,反应的压强都不会发生变化。B.由于容器的容积不变,若反应达到平衡,任何物质的物质的量不变,NO2是有色的物质,其浓度不变,所以混合气体颜色保持不变。因此该反应达到平衡。正确。C.发生反应NO2+SO2SO3(g)+NO ,每产生SO31mol,必然同时产生NO1mol。因此无论反应是否达到平衡,SO3、NO的体积比始终保持不变。故不能作为反应达到平衡的标志。错误。D.SO2是反应物,NO为生成物,方程式中二者的物质的量的比为1:1,所以每消耗 1 mol SO2,同时生成1 mol NO ,与反应是否达到平衡无关,因此不能作为反应达到平衡的标志。错误。假设反应开始时,n(NO2)="amol;" n(SO2)=2amol.。在反应过程中?n(NO2)="xmol" ,则?n(SO2)=xmol,则达到平衡是反应NO2+SO2SO3(g)+NO平衡体系中n(NO2)=(a-x)mol;n(SO2)=(2a-x)mol;n(SO3)=xmol;n(NO)=xmol。由于平衡时NO2与SO2体积比为1:6,所以(a-x):(2a-x)=1:6.解得.所以在该温度下该反应平衡常数。(4)由方程式可以看出:每产生1mol的CO2,消耗混合气体2mol。现在产生2.24L标志状况下的CO2,即产生0.1 mol CO2,所以消耗气体0.1mol..则混合气体的摩尔质量为44g/mol.假设NO为xmol, NO2为(1-x)mol.30x+46(1-x)=44.则x:(1-x)=1:7.
考点:考查化学反应的经济性、原电池中电极反应式的书写、化学平衡状态的判断、平衡常数的计算、气体混合物中物质的混合比例的计算的知识。

练习册系列答案
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