Question

（20分）PM2.5（可入肺颗粒物）污染跟冬季燃煤密切相关，燃煤还同时排放大量的CO₂、SO₂和NO_x

（1）在一个密闭容器中，发生反应：C(s)＋H₂O(g) CO(g)＋H₂(g)则该反应正向反应是：    反应（填：放热、吸热），该反应化学平衡常数表达式为K=                   ，达到平衡后,若减小密闭容器的容积，保持温度不变，原化学平衡向        反应方向移动，v(正)        （填：不变、变大、变小）。

（2）最近有科学家提出构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇（CH₃OH）。

①已知在常温常压下：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

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________________________。

②以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图所示，该电池工作过程中O₂应从      （填“c”或“b”）口通入，电池负极反应式为_______________________________。

（3）已知在一定条件下，NO与NO₂存在下列反应：NO（g）+NO₂（g）＝N₂O₃（g） ΔH＜0    若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图能说明t_l时刻达到平衡状态的是______________。

（4）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO₂和0.l0molO₂，0.5分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃  0.18mol，则v（O₂）=________mol/(L•min)，若继续通入0.20mo1SO₂和0.lmolO₂，则达平衡时SO₂的转化率_______（填“不变”、“增大”“减小”）

（5）25℃时，将NH₃溶于水得l00mL 0.lmol·L^－的氨水，测得pH=11，则该条件下NH₃·H₂O的电离平衡常数约为___________。

Answer

（1）吸热 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】

试题分析：（1）碳和水蒸气的反应是吸热反应，该反应化学平衡常数表达式为K=，达到平衡后,若减小密闭容器的容积，保持温度不变，即增大压强，平衡向系数减小的方向移动，原化学平衡向逆反应方向移动，v(正)增大。

（2）①根据盖斯定律①-②-③×4得到CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ·mol-1②结合图像电池中质子移向正极，O2在正极反应，应从c通入，发生O2+4e-+4H+=2H2O，所以负极为CH3OH+ H2O-6e-=CO2↑+6H+；

（3）达到平衡状态时v(正)=v(逆)，各物质的量不再改变，a、v(正)应该不在改变，错误。B、各物质的量不再改变，不再有能量变化，温度不变平衡常数不变，正确。c、各物质的量不再改变，错误。可知d、各物质的量不再改变，质量分数不变，正确，选bd；

（4）SO3 0.18mol，则转化的O2为0.09mol，v（O2）=0.09/(5×0.5)= 0.036mol/(L•min), 若继续通入0.20mo1SO2和0.lmolO2，相当于增大压强，平衡正向移动，则达平衡时SO2的转化率增大；

（5）NH3·H2O的电离平衡常数约为=（10-3×10-3）/(10-1-10-3)= 1.0×10-5。

考点：考查影响平衡的因素，盖斯定律应用、燃料电池、电解质溶液、化学平衡等知识。