对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。

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1. 对SO₂、NOx、CO₂和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。

(1) 已知：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)　△H=-196.6kJ/mol

2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)　△H=-113.0kJ/mol

①求反应：NO₂(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)的△H=kJ/mol。

②某温度下，向恒容密闭容器中充入NO₂、SO₂发生反应：NO(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。

a．混合气体的密度保持不变　　　　　b．SO₂的物质的量保持不变

c．容器内混合气体原子总数不变　　　d．每生成1molSO₃的同时消耗1molNO

(2) 工业上可用CO₂与H₂来生产甲醇。在2L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示：

①从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)=。

②下列措施不能使CO₂的平衡转化率增大的是(选填编号)。

A．在原容器中再充入1molCO₂B．在原容器中再充入1molH₂

C．在原容器中再充入1mol氦气　　　D．使用更有效的催化剂

E．缩小容器的容积　　　　　 F．将水蒸气从体系中分离

(3) 工业上也可用CO生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO与20molH₂ ，容器体积为2L，在催化剂作用下发生反应：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①压强为p₁p₂(填“>”、“<”或“=”)。

②在起始T₁、p₁条件下，2L恒容容器中，反应的平衡常数K=(mol/L)^-2。该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数K_A、K_B和K_C的大小关系为：。

【考点】

化学平衡状态的判断;

【答案】

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综合题困难

1. 碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题：

(1)如图是将碳棒和锌片通过导线相连，置于稀硫酸中。

①该装置工作时，溶液中的 $\text{[math]}$ 向极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入极(填“C”或“Zn”)

②写出该电池的总反应式：。

③若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生L气体(标准状况下)。

(2) $\text{[math]}$ 可通过反应 $\text{[math]}$ 转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的浓度随时间变化如图所示。

①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是。

a.气体密度不再改变 b.气体压强不再改变

c. $\text{[math]}$ 的浓度不再改变 d.单位时间消耗 $\text{[math]}$ 的同时，消耗 $\text{[math]}$

②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是(填一项即可)。

③从0min到3min内， $\text{[math]}$ mol(L·min)。

④平衡时混合气体中 $\text{[math]}$ 的体积分数是。

综合题普通

2. “碳达峰・碳中和”是我国社会发展重大战略之一， $\text{[math]}$ 甲烷化技术是 $\text{[math]}$ 循环再利用最有效的技术之一。

(1) 一定温度下，向容积为 $\text{[math]}$ 的密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应过程中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：

①该反应的化学反应方程式：。

② $\text{[math]}$ 的平均反应速率是。

③下列措施能增大该反应的反应速率的是(填编号)。

A．分离出产物水　　　　　B．恒容条件下充入 $\text{[math]}$

C．升高体系温度　　　　D．恒容条件下充入 $\text{[math]}$

④若向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生上述反应，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是(填编号)。

A．容器内压强不变　　　　　　　　B．混合气体的密度保持不变

C． $\text{[math]}$ 的体积分数保持不变　　　D． $\text{[math]}$

(2) 甲烷磷酸燃料电池是当前商业化发展最快的一种燃料电池。该电池使用浓磷酸作电解质，浓磷酸通常位于碳化硅基质中。其工作原理如图所示：

①该装置的能量转化形式为：。

②该电池工作时的外电路电流方向是从(“电极a到电极b”或“电极b到电极a”)。

③写出电极a的电极反应式。

综合题普通

化学反应速率及限度以及电化学等知识的研究对生产生活有着重要的意义，回答下列问题：

I．一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，固体A、三种气态物质X、Y、Z的物质的量随时间变化曲线如图所示：

（1）该反应的化学方程式是。

（2）平衡时容器内气体压强与初始时之比为。

（3）反应进行到5s时 $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)10s时 $\text{[math]}$ 。

（4）如该反应改为在恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器中进行，该反应达到平衡状态的标志是(填字母)

A．混合气体的总质量保持不变

B．X、Z的反应速率比为1：2

C．容器内混合气体的压强保持不变

D．容器内混合气体的密度保持不变

E．容器内温度保持不变

Ⅱ.

（5）甲醇作为再生能源，可以做燃料电池的燃料，如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池，电极a的电极反应式为。如该装置放电结束后，右池仍是纯净的氢氧化钠溶液，则中间使用(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，当消耗1mol甲醇时，溶液中有mol离子移向(填“a”或“b”)极。

综合题困难

	目的	方案设计	现象和结论
A	检验某无色溶液中是否含有NO $\text{[math]}$	取少量该溶液于试管中，加稀盐酸酸化，再加入FeCl₂溶液	若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体，则该溶液中含有NO $\text{[math]}$
B	探究KI与FeCl₃反应的限度	取5 mL 0.1 mol·L^-1KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1 mol·L^-1 FeCl₃溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液	若溶液变血红色，则KI与FeCl₃的反应有一定限度
C	判断某卤代烃中的卤素	取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO₃溶液	若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
D	探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性	取2mL20%的蔗糖溶液于试管中，加入适量稀 H₂SO₄后水浴加热5 min；再加入适量新制Cu(OH)₂悬浊液并加热	若没有生成砖红色沉淀，则蔗糖在酸性水溶液中稳定