Question

（20分）PM2.5（可入肺顆粒物）污染跟冬季燃煤密切相關(guān)，燃煤還同時(shí)排放大量的CO2、SO2和NOx

（1）在一個(gè)密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)則該反應(yīng)正向反應(yīng)是： 反應(yīng)（填：放熱、吸熱），該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ，達(dá)到平衡后,若減小密閉容器的容積，保持溫度不變，原化學(xué)平衡向 反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正) （填：不變、變大、變�。�。

（2）最近有科學(xué)家提出構(gòu)想：把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇（CH3OH）。

①已知在常溫常壓下：2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) ?H = －1275.6 kJ/mol

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ?H = －566.0 kJ/mol

H2O(g)=H2O（1） ?H = －44.0 kJ/mol

則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_____________________________。

②以甲醇和氧氣反應(yīng)制成的燃料電池如圖所示，該電池工作過程中O2應(yīng)從 （填“c”或“b”）口通入，電池負(fù)極反應(yīng)式為_______________________________。

（3）已知在一定條件下，NO與NO2存在下列反應(yīng)：NO（g）+NO2（g）＝N2O3（g） ΔH＜0 若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖能說明tl時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。

（4）在一個(gè)固定容積為5L的密閉容器中充入0.20molSO2和0.l0molO2，0.5分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含SO3 0.18mol，則v（O2）=________mol/(L?min)，若繼續(xù)通入0.20mo1SO2和0.lmolO2，則達(dá)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率_______（填“不變”、“增大”“減小”）

（5）25℃時(shí)，將NH3溶于水得l00mL 0.lmol·L－的氨水，測(cè)得pH=11，則該條件下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)約為___________。

Answer 1

（1）吸熱 K＝ 逆 增大

（2） ①CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ·mol-1 ②c CH3OH+ H2O-6e-=CO2↑+6H+

（3）b d （4）0.036 增大 1×10-5

【解析】

試題分析：（1）碳和水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=，達(dá)到平衡后,若減小密閉容器的容積，保持溫度不變，即增大壓強(qiáng)，平衡向系數(shù)減小的方向移動(dòng)，原化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正)增大。

（2）①根據(jù)蓋斯定律①-②-③×4得到CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ·mol-1②結(jié)合圖像電池中質(zhì)子移向正極，O2在正極反應(yīng)，應(yīng)從c通入，發(fā)生O2+4e-+4H+=2H2O，所以負(fù)極為CH3OH+ H2O-6e-=CO2↑+6H+；

（3）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)v(正)=v(逆)，各物質(zhì)的量不再改變，a、v(正)應(yīng)該不在改變，錯(cuò)誤。B、各物質(zhì)的量不再改變，不再有能量變化，溫度不變平衡常數(shù)不變，正確。c、各物質(zhì)的量不再改變，錯(cuò)誤�？芍猟、各物質(zhì)的量不再改變，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，正確，選bd；

（4）SO3 0.18mol，則轉(zhuǎn)化的O2為0.09mol，v（O2）=0.09/(5×0.5)= 0.036mol/(L?min), 若繼續(xù)通入0.20mo1SO2和0.lmolO2，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，則達(dá)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率增大；

（5）NH3·H2O的電離平衡常數(shù)約為=（10-3×10-3）/(10-1-10-3)= 1.0×10-5。

考點(diǎn)：考查影響平衡的因素，蓋斯定律應(yīng)用、燃料電池、電解質(zhì)溶液、化學(xué)平衡等知識(shí)。