2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū).其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一.
(1)CO
2是大氣中含量最高的一種溫室氣體,控制和治理CO
2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑.目前,由CO
2來合成二甲醚已取得了較大的進(jìn)展,其化學(xué)反應(yīng)是:2CO
2(g)+6H
2(g)?CH
3OCH
3(g)+3H
2O(g)△H>0.
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式
.
②判斷該反應(yīng)在一定條件下,體積恒定的密閉容器中是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
.
A.容器中密度不變
B.單位時間內(nèi)消耗2molCO
2,同時消耗1mol二甲醚
C.v(CO
2):v(H
2)=1:3
D.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
(2)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO (g)
2CO
2 (g)+N
2 (g)
在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,c(CO
2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線,如圖1所示.據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的△H
0(選填“>”、“<”).
②當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.若催化劑的表面積S
1>S
2,在圖中畫出c(CO
2)在T
2、S
2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線.
(3)已知:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H=-a kJ?mol
-1.
①經(jīng)測定不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:
溫度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某時刻、250℃測得該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物的濃度為c(CO)=0.4mol?L
-1、c(H
2)=0.4mol?L
-1、c(CH
3OH)=0.8mol?L
-1,則此時v
正
v
逆(填“>”、“<”或“=”).
②某溫度下,在體積固定的2L的密閉容器中將1mol CO和2mol H
2混合,測得不同時刻的反應(yīng)前后壓強(qiáng)關(guān)系如下:
時間(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
壓強(qiáng)比(P后/P前) | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為
.
(4)氨有著廣泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纖維等工業(yè)生產(chǎn).用0.10mol?L
-1鹽酸分別滴定20.00mL0.10mol?L
-1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol?L
-1氨水所得的滴定曲線(圖2)如下:請指出鹽酸滴定氨水的曲線為
(填A(yù)、B),請寫出曲線a點(diǎn)所對應(yīng)的溶液中各離子濃度由大到小的排列順序
.
(5)液氨作為一種潛在的清潔汽車燃料已越來越被研究人員重視.它在安全性、價格等方面較化石燃料和氫燃料有著較大的優(yōu)勢.氨在燃燒實驗驗中相關(guān)的反應(yīng)有:
4NH
3(g)+3O
2(g)=2N
2(g)+6H
2O(l)△H
1①
4NH
3(g)+5O
2(g)=4NO(g)+6H
2O(l)△H
2②
4NH
3(g)+6NO(g)=5N
2(g)+6H
2O(l)△H
3③
請寫出上述三個反應(yīng)中△H
1、△H
2、△H
3三者之間關(guān)系的表達(dá)式,△H
1=
.
(6)美國Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH
3直接用于燃料電池的方法,其裝置為用鉑作為電極,加入電解質(zhì)溶液中,其電池反應(yīng)為 4NH
3+3O
2=2N
2+6H
2O
寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式
.