题目内容
(14分)CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。
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(2)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入α mol CO与2a mol H2合成甲醇平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
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①P1__P2(填“>”、“<”或“=”),理由是
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K= (用a和V表示)
③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是:CO H2(填“>” 、“<” 或“=” )
④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是 。(填写相应字母)
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CH30H从反应混合物中分离出来
E、增加等物质的量的CO和H2
Ⅱ、某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(3)原电池法:该小组设计的原电池原理如图所示。写出该电池负极的电极反应式 。
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(4)电解法:该小组用Na2SO3溶液充分吸收S02得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如下图所示。
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写出开始电解时阳极的电极反应式 。
(14分)SO2 、CO 、NOx 是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题:
(1)已知25℃、101kPa时:
2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g) △H1 = - 197 kJmol-1
H2O(g) = H2O(l) △H2 = - 44 kJmol-1
2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) = 2H2SO4(l) △H3 = - 545 kJmol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
(2)若反应2H2(g)+ O2 (g)=2H2O(g ),△H=-241.8kJmol-1,根据下表数据则x=______kJmol-1。
化学键 | H-H | O═O | O-H |
断开1mol化学键所需的能量/kJ | 436 | x | 463 |
(3)甲醇汽油也是一种新能源清洁燃料。工业上可用CO和H2制取甲醇,热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H=-90 kJmol-1
①该温度下,在两个容积均为1 L的密闭容器中,分别发生该反应:
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1 mol CO (g)和2 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g) |
平衡时c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡时能量变化 | 放出54kJ | 吸收a kJ |
则c1_________ c2(填“>”或“<”或“=”),a=____________。
②若密闭容器容积与①相同,Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的反应过程。若Ⅱ反应的n(CO)起始 =10 mol、投料比为0.5,则:
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A点的平衡常数KA= ,
B点的平衡常数KB KA。 (填“>”或“<”或“=”)
③为提高CO转化率可采取的措施是 (至少答出两条)。
(4)电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,
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则a电极名称为_______,
b电极反应式为_________________。