(14分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g)   CH3OH(g)  ΔH
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度

250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
 
 

 
①根据表中数据可判断ΔH      0 (填“>”、“=”或“<”)。     
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将        
A.向正方向移动   B.向逆方向移动   C.处于平衡状态   D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l)   ΔH= -1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH= -566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:    
(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,则负极的电极反应式为        ,随着反应的不断进行溶液的pH      (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为        ;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为       mL(标况下)。

(10分)根据碘与氢气反应的热化学方程式,下列判断正确的是
① I2(g)+H2(g)2HI(g)△H=-9.48 kJ/mol  
② I2(s)+H2(g)2HI(g)△H=+26.48 kJ/mol
(1)写出固态碘生成气态碘的热化学方程式:                             
(2)若反应②吸收52.96kJ热量时,转移电子的物质的量是      mol。
(3)对于在恒温、恒容密闭容器中进行的反应①,能说明其达到化学平衡状态的是  
A. 容器中气体压强不变
B. 容器中气体密度不变
C. 容器中气体颜色的深浅不变
D. 有n个H—H键断裂的同时有2n个H—I键断裂
(4)可通过反应2NO+O2=2NO2和NO2+2H+2I=NO+I2+H2O来制取碘,NO在制碘过程中的作用是                  
(5)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:如下图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液的蓝色消失时,立即关闭活塞A。

①用碘水测定SO2的含量的化学方程式是                             
②洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是    
③洗气瓶C中溶液的蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(14分)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:

(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)__________。

A.生成的速率与消耗的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.的浓度都不再发生变化
E. 气体的压强不再改变
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
   ①由表中数据判断该反应的△H__________0(填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将充入的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得,则CO的转化率为__________,此时的温度为__________。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________。
a. 升温     b. 加入催化剂       c. 增加CO的浓度
d. 恒容下加入   使压强变大  e. 恒容下加入惰性气体使压强变大 f. 分离出甲醇
(4)在250℃时,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量浓度见下表:
CO


0.5 mol·L—1
2mol·L—1
6mol·L—1
此时反应的正、逆反应速率的关系是:v(正)   v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)如图1所示,甲为恒容密闭容器,乙为恒压密闭容器。在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的H2和CO,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生上述反应,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CO的转化率随时间变化的图像如图2所示,请在图2中画出乙容器中CO的转化率随时间变化的图像。

 0  55797  55805  55811  55815  55821  55823  55827  55833  55835  55841  55847  55851  55853  55857  55863  55865  55871  55875  55877  55881  55883  55887  55889  55891  55892  55893  55895  55896  55897  55899  55901  55905  55907  55911  55913  55917  55923  55925  55931  55935  55937  55941  55947  55953  55955  55961  55965  55967  55973  55977  55983  55991  203614 

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