18.工业制硫酸,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤.请回答:
(1)某温度下,SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g);△H=-98kJ•mol-1.开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K=$\frac{10}{3}$.
(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),达到平衡后改变下述条件,SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是ACF(填字母).

A.保持温度和容器体积不变,充入2molSO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2molN2
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5molSO2和0.25molO2
D.保持温度和容器内压强不变,充入1molSO3
E.升高温度F.移动活塞压缩气体
(3)某人设想以图1所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+
(4)下列关于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反应的图象中,一定正确的是AD(填序号).

(5)①某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图3所示.当平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)= K(B) (填“>”、“<”或“=”).
②将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,c(SO3)的变化如图4所示.若在第5分钟将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度为0.25mol•L-1).请在图4画出此变化过程中SO3(g)浓度的变化曲线.
13.甲醇是一种重要的化工原料,请根据以下材料回答相应的问题:
Ⅰ已知:①CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-51kJ•mol-1
     ②部分物质的反应能量变化如图Ⅰ所示;
     ③利用原电池原理将CO转化为甲醇如图Ⅱ所示.

(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),△H=-40kJ•mol-1
(2)该电池中正极的电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH.
Ⅱ甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去,其反应为5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s).不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO,测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示.则:

(1)T2温度时,0-0.5min的反应速率v(CO)=0.8mol•L-1•min-1
(2)T1温度时,反应达到平衡,CO的转化率为80%,化学平衡常数K=1024(用具体数值表示).
(3)下列说法正确的是BC(填编号).
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡状态
B.容器内气体面密度不变,表明反应达到平衡状态
C.单位时间内,消耗amolCO,同时消耗2amolCO2,表面反应v(正)<v(逆)
D.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
E.5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s),该反应为吸热反应
(4)b点时温度不变,若将容器体积增大至原来的两倍,请在图中补充画出CO2体积分数随着时间t的变化曲线.
12.火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3

①在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示.回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol/(L•min);第10min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
②如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL 某NaCl溶液,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为13(假设NaCl溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为0.005mol.
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3<0(填“>”、“<”或“=”).
(3)脱硫.燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵.硫酸铵水溶液呈酸性的原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+(用离子方程式表示);室温时,向(NH42SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)=c(NH3•H2O).(填“>”、“<”或“=”)
11.节能减排是中国转型发展的必经之路,工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施,如图是几种工业生产的联合生产工艺:

请回答下列问题:
(1)装置甲为电解池(惰性电极),根据图示转化关系可知:A为Cl2(填化学式),阴极反应式为2H++2e-=H2 ↑.
(2)装置丙的反应物为Ti,而装置戊的生成物为Ti,这两个装置在该联合生产中并不矛盾,原因是进入装置丙的Ti含有的杂质较多,从装置戊中出来的Ti较为纯净装置戊进行反应时需要的环境为C(填字母序号).
A.HCl气体氛围中      B.空气氛围中        C.氩气氛围中      D.水中
(3)装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H<0.
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度/℃250350
K2.041x
符合表中的平衡常数x的数值是B(填字母序号).
A.0      B.0.012      C.32.081      D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
c(CO)/mol•L-1c(H2)/mol•L-1c(CH3OH)/mol•L-1
0min0.8mol•L-11.6mol•L-10
2min0.6mol•L-1y0.2mol•L-1
4min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
6min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
反应从2min到4min之间,H2的平均反应速率为0.3mol•L-1•min-1,反应达到平衡时CO的转化率为62.5%,反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是A(填字母序号).
A.使用催化剂     B.降低温度     C.增加H2的浓度.
 0  162162  162170  162176  162180  162186  162188  162192  162198  162200  162206  162212  162216  162218  162222  162228  162230  162236  162240  162242  162246  162248  162252  162254  162256  162257  162258  162260  162261  162262  162264  162266  162270  162272  162276  162278  162282  162288  162290  162296  162300  162302  162306  162312  162318  162320  162326  162330  162332  162338  162342  162348  162356  203614 

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