17.2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区.其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径.目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H>0.
①写出该反应的平衡常数表达式
.
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是
.
A.容器中密度不变
B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
C.v(CO2):v(H2)=1:3
D.容器内压强保持不变
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g)+N2 (g)
在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图1所示.据此判断:
①该反应的△H
0(选填“>”、“<”).
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
(3)已知:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-a kJ•mol-1.
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4mol•L
-1、c(H
2)=0.4mol•L
-1、c(CH
3OH)=0.8mol•L
-1,则此时v
正
v
逆(填“>”、“<”或“=”).
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H
2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
压强比(P后/P前) |
0.98 |
0.90 |
0.80 |
0.70 |
0.70 |
0.70 |
达到平衡时CO的转化率为
.
(4)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产.用0.10mol•L
-1盐酸分别滴定20.00mL 0.10mol•L
-1的NaOH溶液和20.00mL 0.10mol•L
-1氨水所得的滴定曲线(图2)如下:请指出盐酸滴定氨水的曲线为
(填A、B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序
.
(5)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨在燃烧实验中相关的反应有:
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
请写出上述三个反应中△H
1、△H
2、△H
3三者之间关系的表达式,△H
1=
.
(6)美国Simons等科学家发明了使NH
3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为 4NH
3+3O
2=2N
2+6H
2O
写出该燃料电池的正极反应式
.