(2013•莱芜二模)运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义.
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/08/17 13:53:14
(2013•莱芜二模)运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义.
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
CH3OH(g)+
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
CH3OH(g)+
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![(2013•莱芜二模)运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义.](/uploads/image/z/231514-34-4.jpg?t=%EF%BC%882013%E2%80%A2%E8%8E%B1%E8%8A%9C%E4%BA%8C%E6%A8%A1%EF%BC%89%E8%BF%90%E7%94%A8%E5%8C%96%E5%AD%A6%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%8E%9F%E7%90%86%E7%9F%A5%E8%AF%86%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%A6%82%E4%BD%95%E5%88%A9%E7%94%A8CO%E3%80%81SO2%E7%AD%89%E6%B1%A1%E6%9F%93%E7%89%A9%E6%9C%89%E9%87%8D%E8%A6%81%E6%84%8F%E4%B9%89%EF%BC%8E)
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
①CH3OH(g)+
3
2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ•mol-1;
②CO(g)+
1
2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1;
③H2(g)+
1
2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1;
由盖斯定律可知,②+③×2-①得到CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+764.5kJ/mol=-90.1kJ/mol,故答案为:90.1;
(2)温度越高、压强越大,使用催化剂都可使反应速率增大,降低温度反应速率减慢,从体系中分离出甲醇,相当于减少浓度,反应速率减慢,
故答案为:ac;
(3))①由图1可知,温度相同时,在压强为P2时平衡时CO的转化率高,由反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)可知压强越大,
越有利于平衡向正反应进行,故压强P1<P2,
故答案为:小于;
②由于平衡常数与压强没有关系,所以根据图象可知,在100℃P1时,CO的转化率是0.5,则
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
起始浓度(mol/L)
a
V
2a
V 0
转化浓度(mol/L)
a
2V
a
V
a
2V
平衡浓度(mol/L)
a
2V
a
V
a
2V
所以平衡常数K=
a
2V
a
2V×(
a
V)2=(
V
a)2,
故答案为:(
V
a)2;
③在其它条件不变的情况下,再增加a molCO与2amolH2,等效为增大压强,平衡向正反应移动,CO转化率增大,
故答案为:增大;
(4))①该原电池中,负极上失电子被氧化,二氧化硫到硫酸,硫的化合价升高,所以负极上投放的气体是二氧化硫,二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,所以负极上的电极反应式为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+,
故答案为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;
②电解池中阳极和电源正极相连,失去电子,发生氧化反应,电解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合价升高,所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-,则阳极电极反应式是:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,
故答案为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+.
①CH3OH(g)+
3
2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ•mol-1;
②CO(g)+
1
2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1;
③H2(g)+
1
2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1;
由盖斯定律可知,②+③×2-①得到CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+764.5kJ/mol=-90.1kJ/mol,故答案为:90.1;
(2)温度越高、压强越大,使用催化剂都可使反应速率增大,降低温度反应速率减慢,从体系中分离出甲醇,相当于减少浓度,反应速率减慢,
故答案为:ac;
(3))①由图1可知,温度相同时,在压强为P2时平衡时CO的转化率高,由反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)可知压强越大,
越有利于平衡向正反应进行,故压强P1<P2,
故答案为:小于;
②由于平衡常数与压强没有关系,所以根据图象可知,在100℃P1时,CO的转化率是0.5,则
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
起始浓度(mol/L)
a
V
2a
V 0
转化浓度(mol/L)
a
2V
a
V
a
2V
平衡浓度(mol/L)
a
2V
a
V
a
2V
所以平衡常数K=
a
2V
a
2V×(
a
V)2=(
V
a)2,
故答案为:(
V
a)2;
③在其它条件不变的情况下,再增加a molCO与2amolH2,等效为增大压强,平衡向正反应移动,CO转化率增大,
故答案为:增大;
(4))①该原电池中,负极上失电子被氧化,二氧化硫到硫酸,硫的化合价升高,所以负极上投放的气体是二氧化硫,二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,所以负极上的电极反应式为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+,
故答案为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;
②电解池中阳极和电源正极相连,失去电子,发生氧化反应,电解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合价升高,所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-,则阳极电极反应式是:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,
故答案为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+.
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