6.CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
【导学号:14942048】
(1)甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张,已知: 1-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-283.0 kJ·mol
21-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol
23
CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
2ΔH3=-764.5 kJ·mol
则CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=________ kJ·mol。
(2)一定条件下,在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
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①p1________p2(填“>”“<”或“=”),理由是_____________________。 ②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=________(用a和V表示)。
③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是CO________H2(填“>”“<”或“=”)。 ④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________。 a.使用高效催化剂 b.降低反应温度 c.增大体系压强
d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来 e.增加等物质的量的CO和H2
(3)某学习小组以SO2为原料,采用电解法制取硫酸。小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,后电解该溶液制得了硫酸。原理如图所示。
写出开始电解时阳极的电极反应式:___________________。
[解析] (1)由盖斯定律知:ΔH=ΔH1+2ΔH2-ΔH3。
(2)①根据反应CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)可知,增大压强,化学平衡向右移动,转化率提高,而在相同温度下,p1时的转化率比p2时转化率小,所以,p1 444Va3a理可算出H2的平衡浓度为 mol/L,CH3OH的平衡浓度为 mol/L,甲醇合成反应在A点的 2V4V2 cCH3OH12V平衡常数K==2。 cCO×c2H2a④a.使用催化剂能改变化学反应速率,而不能使平衡移动;b.降低温度,化学反应速率减慢;c.增大体系压强,化学反应速率加快,平衡向气体分子数减少的方向移动,提高CO的转化率;d.将甲醇移走,降低了生成物浓度,化学反应速率减慢;e.增加等物质的量的CO和H2,相当于少投入H2,多投入CO,导致CO的转化率降低。所以只有c符合条件。 (3)阳极发生氧化反应,由图知阳极上是HSO3失去电子转化为SO4及H。 [答案] (1)-90.1 (2)①< 合成甲醇是分子数减少的反应,相同温度下,增大压强CO的转化率提高 ②12V2 - 2- + a2 ③= ④c - - 2- + (3)HSO3+H2O-2e===SO4+3H
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