【題目】應對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量需要從多方面入手。
Ⅰ.研究發(fā)現(xiàn),NOx是霧霾的主要成分之一,NOx主要來源于汽車尾氣。已知: N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180.50 kJ·mol-1 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566.00kJ·mol-1
為了減輕大氣污染,人們提出在汽車尾氣排氣管口采用催化劑將NO和CO轉(zhuǎn)化成無污染氣體參與大氣循環(huán),寫出該反應的熱化學方程式 _________________________。
Ⅱ.開發(fā)利用清潔能源可減少污染,解決霧霾問題。甲醇是一種可再生的清潔能源,具有廣闊的開發(fā)和應用前景,一定條件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在2L密閉容器中充入物質(zhì)的量之比為1:2的CO和H2,在催化劑作用下充分反應。平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如下圖所示。
(1)該反應的反應熱△H____0(填“>”或“<”),壓強的相對大小為p1___p2(填“>”或“<”)。
(2)該反應化學平衡常數(shù)表達式為_____________ 。
(3)下列各項中,不能說明該反應已經(jīng)達到平衡的是_______________。
A.容器內(nèi)氣體壓強不再變化
B. v(CO) : v(H2) :v(CH3OH)=1:2:1
C.容器內(nèi)的密度不再變化
D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
E.容器內(nèi)各組分的質(zhì)量分數(shù)不再變化
(4)某溫度下,在保證H2濃度不變的情況下,增大容器的體積,平衡_____(填字母)。
A.向正反應方向移動 B.向逆反應方向移動 C.不移動
作出此判斷的依據(jù)是_____________________________________。
Ⅲ.依據(jù)燃燒反應原理,合成的甲醇可以設計如圖所示的燃料電池裝置。
(1)負極電極反應式為_____________________。
(2)電池工作時,若電流強度為I, 1個電子所帶電量為q,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該裝置每分鐘消耗甲醇的物質(zhì)的量為________mol(假設化學能全部轉(zhuǎn)化為電能)。
【答案】 2CO(g) +2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-746.50kJ·mol-1 < > K= BC C 保證C(H2)不變情況下,增大容器體積,c(CH3OH)與c(CO)同等倍數(shù)減小,根據(jù)濃度商Qc= ,推得Qc=K,所以平衡不移動 CH3OH-6e—+8OH—=CO32—+6H2O
【解析】Ⅰ.轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)2CO(g) +2NO(g) N2(g)+2CO2(g),①N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180.50 kJ·mol-1 ,②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566.00kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律由②-①得,2CO(g) +2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-566.00kJ·mol-1-180.50 kJ·mol-1=-746.50kJ·mol-1;Ⅱ.(1)隨著溫度升高,甲醇的體積分數(shù)減少,根據(jù)勒夏特列原理,升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,即正反應方向為△H<0,作等溫線,隨著壓強增大,平衡向體積減小的方向移動,根據(jù)圖表,即p1>p2;(2)根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義,K=;(3)A、反應前后氣體系數(shù)之和不相等,則壓強不變,說明反應達到平衡人,選項A錯誤;B、沒有指定反應的方向,不能說明是否達到平衡,選項B正確;C、根據(jù)密度的定義,恒容說明體積不變,組分都是氣體,氣體總質(zhì)量不變,密度不變,不能說明反應達到平衡,選項C錯誤;D、根據(jù)平均摩爾質(zhì)量的定義,氣體質(zhì)量不變,反應前后氣體系數(shù)之和不等,氣體物質(zhì)的量減少,因此平均摩爾質(zhì)量不變,說明達到平衡,選項D錯誤;E、根據(jù)化學平衡狀態(tài)的定義,當組分的質(zhì)量分數(shù)不變,說明反應達到平衡,選項E錯誤;答案選BC;(4)保證c(H2)不變情況下,增大容器體積,同等倍數(shù)減小,根據(jù)濃度商Qc=,推得Qc=K,所以平衡不移動,答案選C;Ⅲ.(1)通氧氣的一極為正極,通甲醇的一極為負極,CH3OH+2O2=CO2+2H2O此裝置為燃料電池,,電解質(zhì)溶液為KOH,CO2轉(zhuǎn)變成CO32—,因此負極電極反應式為:CH3OH-6e—+8OH—=CO32—+6H2O;(2)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol,根據(jù)電極反應式可推出n(CH3OH)= mol。
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【題目】恒溫條件下,可逆反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在體積固定的密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志的是( 。
①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài).
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】能證明 SO2 具有漂白性的是( )
A. 酸性 KMnO4 溶液中通入 SO2 氣體后溶液褪色
B. 滴入酚酞的 NaOH 溶液中通入 SO2 氣體紅色消失
C. 品紅溶液中通入 SO2 氣體紅色消失
D. 溴水中通入 SO2 氣體后溶液褪色
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將燃著的小木條深入正放在桌上的裝滿氧氣的集氣瓶中,觀察到小木條燃燒的更旺,說明氧氣具有的性質(zhì)是:
(1)______;
(2)______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖所示圖象能正確反應其對應的實驗操作的是( )
A.一定溫度下,向飽和的硝酸鉀溶液中不斷加入硝酸鉀固體
B.向硫酸和硫酸銅混合溶液中滴加過量的氫氧化鈉溶液
C.將等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉分別與足量等濃度的稀硫酸反應
D.向盛有一定量稀硫酸的燒杯中不斷加水稀釋
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在t℃時,將agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假設該溶液的密度為ρ g·mL-1,質(zhì)量分數(shù)為w,其中含有NH4+的物質(zhì)的量是b mol,下列敘述正確的是
A. 溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w=×100% B. 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c= mol·L-1
C. 溶液中c(OH-)=mol·L-1+c(H+) D. 向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的質(zhì)量分數(shù)大于0.5w
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