Question

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）CO₂是大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO₂是解決溫室效應的有效途徑。目前，由CO₂來合成二甲醚已取得了較大的進展，其化學反應是：

2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g） △H＞0。

①寫出該反應的平衡常數(shù)表達式               。

②判斷該反應在一定條件下，體積恒定的密閉容器中是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是      。

A．容器中密度不變        

B．單位時間內(nèi)消耗2molCO₂，同時消耗1mol二甲醚

C．v(CO₂)︰v(H₂)=1︰3     

D．容器內(nèi)壓強保持不變

（2）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO (g) 2CO₂ (g) +N₂ (g) 。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO₂)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線，如圖所示。據(jù)此判斷：

① 該反應的ΔH      0（選填“＞”、“＜”）。

②當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S₁＞S₂，在右圖中畫出c(CO₂)在T₂、S₂條件下達到平衡過程中的變化曲線。

（3）已知：CO（g）＋ 2H₂（g）CH₃OH（g）△H = -a kJ•mol-1。

①經(jīng)測定不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下：

溫度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某時刻、250℃測得該反應的反應物與生成物的濃度為c(CO)=0.4 mol·L^－1、c(H₂)=0.4 mol·L^－1、c(CH₃OH)=0.8 mol·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1 mol CO和2 mol H₂混合，測得不同時刻的反應前后壓強關(guān)系如下：

時間（min）	5	10	15	20	25	30
壓強比(P后/P前)	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

達到平衡時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如下：

請指出鹽酸滴定氨水的曲線為      （填A、B），請寫出曲線a點所對應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)的反應有：

4NH₃（g）+3O₂（g）= 2N₂（g）+6H₂O（l）    △H₁       ①

4NH₃（g）+5O₂（g）= 4NO（g）+6H₂O（l）   △H₂  ②

4NH₃（g）+6NO（g）= 5N₂（g）+6H₂O（l）   △H₃  ③

請寫出上述三個反應中△H₁、△H₂、△H₃三者之間關(guān)系的表達式，△H₁=                  。

（6）美國Simons等科學家發(fā)明了使NH₃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，其電池反應為 4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O。寫出該燃料電池的負極反應式                          。

（7）已知 ：難溶電解質(zhì)Cu(OH)₂在常溫下的K_sp＝2×10^－20，則常溫下：

①某CuSO₄溶液里c(Cu^2＋)＝0.02 mol·L^－1，如要生成Cu(OH)₂沉淀，應調(diào)整溶液的pH，使之大于________。

②要使0.2 mol·L^－1 CuSO₄溶液中的Cu^2＋沉淀較為完全(使Cu^2＋濃度降至原來的千分之一)，則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為________。

Answer 1

（1）①（2分）   ②B、D（2分，錯選1個扣1分） 

（2）①＜（2分）

②（2分）

[起點在原點0處（給1分），達到平衡的時間遲于“T₂、S₁”曲線的平衡點（給1分）]      

（3）①＜（2分）   ② 45%（2分）

（4）B（2分）     c(NH₄⁺)>c(Cl^-)>c(OH^-)>c(H⁺)（2分）

（5）（2分） 

  (6)  2NH₃+6OH^—-6e^—=N₂+6H₂O  （2分）  （7）① 5 （2分）   ② 6  （2分）