Question

【题目】燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2.5(可入肺颗粒物)，冬季空气污染严重也跟冬季燃煤密切相关。

SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。

（1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可入肺的有害颗粒，下列有关说法中正确的是______（填字母）。

a.PM2.5在空气中一定能形成气溶胶

b.PM2.5比表面积大能吸附大量的有毒有害物质

c.PM2.5 主要来源于直接排放的工业污染物和汽车尾气等

d.酸雨、臭氧层破坏等环境问题与PM2.5无关

（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2+3H2CH3OH+H2O

已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJmol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJmol-1

H2O(g)-H2O(l) △H=-c kJmol-1

CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-d kJmol-1

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为________________________________。

（3）工业上还可以通过下列反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示。

①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是______（填字母）。

a.H2的消耗速率是CH3OH的生成速率的2倍

b.H2的体积分数不再改变

c.体系中H2的转化率和CO的转化率相等

d.体系中气体的平均摩尔质量不再改变

②比较A、B两点压强大小PA_____ PB （填“＞”、“＜”或“=”）。

③若达到化学平衡状态A时。容器的体积为20L。如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2，则在平衡状态B时容器的体积V(B)=____________L。

（4）SO2在一定条件下可与氧气构成原电池。右图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图：

①该电池的负极反应：__________________________________；质于膜(只允许H通过)

②当甲中消耗2.24 LO2（标准状况）时，乙中__________（填“a”或“b”）增重_________g。

Answer 1

【答案】 bcd CH3OH(1)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-(3/2b+2c-a-d)kJ·mol-1 ac < 4 SO2-2e-+2H2O=4H++SO42- a 12.8

【解析】试题分析：（1）PM2.5的直径大于100nm；PM2.5比表面积大，具有吸附性；工业污染物和汽车尾气等能形成PM2.5；SO2引起酸雨、氟氯烃引起臭氧层破坏；（2）CH3OH(l)燃烧热是1mol甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量；根据盖斯定律计算焓变；（3）①根据平衡标志分析；②增大压强，平衡正向移动，CO转化率增大；③A、B温度相同，平衡常数相同；（4）①负极是SO2失电子生成SO42-；②乙是在铁表面镀铜的装置，a与电源负极相连，a是阴极，a极反应式是 ；b是阳极，阴极反应式是；

解析：（1）PM2.5的直径大于100nm，PM2.5在空气中不一定能形成气溶胶，故a错误；PM2.5比表面积大，具有吸附性，可以吸附有毒有害物质，故b正确；工业污染物和汽车尾气等能形成PM2.5，故c正确；SO2引起酸雨、氟氯烃引起臭氧层破坏，酸雨、臭氧层破坏等环境问题与PM2.5无关，故d正确；

（2）①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJmol-1

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJmol-1

③H2O(g)-H2O(l) △H=-c kJmol-1

④CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-d kJmol-1

CH3OH(l)燃烧热是1mol甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量；根据盖斯定律②+ ③-①-④得CH3OH(1)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-(3/2b+2c-a-d)kJ·mol-1；（3）①a.H2的消耗速率是CH3OH的生成速率的2倍，都是正反应速率，故a错误； b.H2的体积分数不再改变，一定达到平衡状态，故b正确； c.设CO的变化量为xmol，则氢气的变化量为2xmol， H2的转化率是 、CO的转化率是，转化率始终相等，故c错误； d.根据 ，n是变量，所以平均摩尔质量是变量，体系中气体的平均摩尔质量不再改变，一定达到平衡状态，故d正确。选ac；②根据图示，温度相同，压强为时CO的转化率大于，增大压强，平衡正向移动，CO转化率增大，所以PA< PB；

③

，

设平衡状态B时容器的体积V(B)=aL， ，a=4L；（4）①负极是SO2失电子生成SO42-，负极电极反应式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-；②乙是在铁表面镀铜的装置，a与电源负极相连，a是阴极，a极反应式是 ；b是阳极，阴极反应式是；所以乙中a极增重，当甲中消耗2.24 LO2（标准状况）时，转移电子0.4mol，根据，a极生成铜0.2mol，质量是12.8g。