试题

试题 试卷

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题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通

当前我国环境状况不荣乐观,其中PM2.5、CO、SO2、NOx等污染物对空气质量的影响非常显著,其主要来源为燃煤、机动车尾气等,因此,对其进行研究具有重要意义,请回答下列问题:

(1)对某地PM2.5样本用蒸馏水处理后,测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:

离子

K+

Na+

NH4+

SO42

NO3

Cl

浓度/mol•L1

4×106

6×106

2×105

4×105

3×105

2×105

根据表中数据计算该试样的pH=

(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一.汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图1如下:

①写出N2和O2反应的热化学方程式 .

②处理尾气时,加装催化转化装置使NOx与CO转变为无污染的气体排放,请写出该反应的化学方程式  

③有人设想将CO按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g)△H>0,请你分析该设想能否实现? (填“是”或“否”),依据是 .

④另有人认为以如图2所示原电池原理也可以除去CO,则其正极反应式为  .容器中的CO32离子 极移动(填“A”或“B”).


(3)利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2mol CO,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图3.请回答下列问题:

①T1时化学平衡常数K=  

②下列说法正确的是   (填字母序号).

A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态

B.该反应的△H>0

C.d点时,向恒容容器中充入2molCO,再次平衡后,CO2的含量增大.

D.T1与T2化学平衡常数大小关系:K(T1)>K(T2

举一反三

近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注.据中国化工报报道,美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系,比目前工业使用的常见催化剂快近90倍.由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:

反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.58kJ•mol1

反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO (g)+H2O(g)△H2

反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H3=﹣90.77kJ•mol1

回答下列问题:

(1)反应Ⅱ的△H2={#blank#}1{#/blank#} ,反应Ⅲ自发进行条件是{#blank#}2{#/blank#} (填“较低温”、“较高温”或“任何温度”).

(2)在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得在不同反应物起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示.

①据图可知,若要使CO2的平衡转化率大于40%,以下条件中最合适的是{#blank#}3{#/blank#} 

A.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol; 650K  

 B.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.7mol;550K

C.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.9mol; 650K  

 D.n(H2)=3mol,n(CO2)=2.5mol;550K

②在温度为500K的条件下,充入3mol H2和1.5mol CO2 , 该反应10min时达到平衡:

a.用H2表示该反应的速率为{#blank#}4{#/blank#}  

b.该温度下,反应I的平衡常数K={#blank#}5{#/blank#} 

c.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线:

(3)某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、Ⅲ),测得了不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图3所示,请回答问题:

①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是{#blank#}6{#/blank#} (选填编号).

A.改用高效催化剂

B.升高温度

C.缩小容器体积

D.分离出甲醇

E.增加CO2的浓度

②据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而{#blank#}7{#/blank#} (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”),其原因是{#blank#}8{#/blank#} .

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