Question

(15分）2013年以来，我国多地频现种种极端天气。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是导致极端天气的重要因素。

（1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应：=2CO(g)+  △H>0，该反应的S       0（填“>”“<”或“=”），在低温下，该反应         （填“能”或“不能”）自发进行。

（2）活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L恒容密闭容器中加入0．100 mol NO和2．030 mol固体活性炭（无杂质），生成气体E和气体F。当温度分别在和时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：                     。

②上述反应在℃时的平衡常数为，在℃时的平衡常数为。

计算=         。根据上述信息判断，和的关系是              。

a．          b．       c．无法比较

③在℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是____。

a．增大c(NO)    b．增大压强     c．升高温度       d．移去部分F

（3）碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应                。

②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出的目的是：               。

（4）开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。直接甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

通过a气体的电极是原电池的        极（填“正”或“负”），其电极反应式为         。

Answer

（15分）

（1） > 不能

（2）①C+2NO=N2+CO2 ②9/16 C ③a、b

（3） ①SO2+I2+2H2O = SO42-+2I－+4H＋ ②降低生成物的浓度，使平衡向正方向移动

（4） 负 CH3OH-6e－+H2O = CO2 +6H＋

【解析】

试题分析：（1）根据化学反应可知，该反应是熵增的化学反应，所以△S>0，根据反应自发进行的判据，△ H-T△S<0反应能自发进行，该反应是熵增的吸热反应，在低温下不能自发进行。

（2）①根据活性炭可用于处理大气污染物NO，说明两者反应生成氮气和CO2，反应的化学方程式为C+2NO=N2+CO2；

②根据表格提供的信息，上述反应在T1℃时的平衡常数为K1（0．030×0．030）÷（0．040×0．040）=9/16，根据上述信息，没有温度大小，没有反应的热效应，无法比较T1和T2的关系，选c;③a．增大c( NO),相当于增大压强，平衡不移动，不能增大NO的转化率，b．该反应是反应前后气体体积不变的化学反应，增大压强，平衡不移动，不能增大NO的转化率，c．如果该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，能增大NO的转化率， d．移去部分F，平衡右移，能增大NO的转化率，选a、b。

（3）①根据流程图可知，SO2通入碘水中生成硫酸和氢碘酸，则反应器中发生反应的离子方程式为：SO2+I2+2H2O = SO42-+2I－+4H＋，②根据化学反应2HI(g)I2(g)+H2(g),分离出H2，降低生成物的浓度，使平衡向正方向移动，加速碘的生成。

（4）根据甲醇燃料电池的工作原理图可知，在a电极，失去电子，且H＋由左向右迁移，所以a电极是负极，甲醇在负极失电子生成CO2 和水，则电极反应式为CH3OH-6e－+H2O = CO2 +6H＋。

考点：考查化学反应自发进行的判断，SO2 污染的工业治理及甲醇燃料电池。