微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、填空题 (14分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1molSO3的同时生成1mol NO
测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1,则平衡常数K= 。
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图(2)所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、
1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是: 。

(3)依据燃烧的反应原理,合成的甲醇可以设计如图(3)所示的原电池装置。
① 该电池工作时,OH-向 极移动(填“正”或“负”)。
② 该电池正极的电极反应式为 。
参考答案:(1)-41.8;BD;1.8;
(2)<;在1.3×
本题解析:
试题分析:
(1)根据盖斯定律,将第二个方程式反写,与第一个方程式相加得:2NO2(g)+2SO2(g)
2SO3(g)+2NO(g)
△H="-83.6" kJ?mol-1,则NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) △H="-41.8" kJ?mol-1;
A、本反应是反应前后气体分子数不变的反应,故体系的压强保持不变,故A不能说明反应已达到平衡状态;
B、随着反应的进行,NO2的浓度减小,颜色变浅,故B可以说明反应已达平衡;
C、SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故C不能作为平衡状态的判断依据;
D、消耗1molSO3为逆向反应,同时生成1mol NO为正向反应,且满足化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,故D能作为平衡状态的判断依据。
NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
起始物质的体积 2a a 0 0
转化物质的体积 x x x x
平衡物质的体积 2a-x a-x x x
平衡时NO2(g)与SO2(g)的体积比为5:1,由以上三段式知,(2a-x):(a-x)=5:1,故x=
,故平衡常数K=
;
(2)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件.因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强,
(3)①根据原电池的工作原理,阴离子向负极移动,所以OH-向负极移动;
②电解质溶液为碱性溶液,所以正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;
考点:考查盖斯定律的应用,热化学方程式的书写,化学平衡标志判断,原电池原理应用
点评:本题考查了盖斯定律的应用,热化学方程式的书写,化学平衡标志判断,原电池原理的应用,难度中等。该题将元素化合物知识与能量变化、化学平衡等知识柔和在一起,综合性较强,需要细细分析,各个突破。易错点是(2),要认真分析图像,得出正确结论。
本题难度:困难
2、选择题 下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
[???? ]
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题
固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,O2-可以在其内部自由通过。其工作原理如图所示。下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是
[???? ]
A.电极b为电池负极,电极反应式为O2+4e-==2O2-
B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C.若H2作为燃料气,则接触面上发生的反应为H2+2OH--4e-==2H++H2O
D.若C2H4作为燃料气,则接触面上发生的反应为C2H4+6O2--12e-==2CO2+2H2O
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 LiFePO4电视具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车.电池反应为:FePO4+Li
放电
充电
LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,电解质为含Li+的导电固体.下列有关LiFePO4电池说法正确的是( )
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中,电池正极材料的质量增加
D.放电时电池正极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO4
参考答案:A、金属锂可以和硫酸发生化学反应,所以不能加入硫酸以提高电解
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是

A.该电池工作时电能转化为化学能
B.该电池中电极a是正极
C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D.该电池的总反应:
参考答案:D
本题解析:氢氧燃料电池工作时,氢电极失电子,顺导线向向氧电极,化学能转化为电能。
本题难度:简单