Question

近年以来，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）活性炭可用于处理大气污染物NO，在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭（无杂质），生成气体E和气体F．当温度分别在T₁℃和T₂℃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上述反应的平衡常数表达式K=              ，根据上述信息判断，T₁和T₂的关系是            ．

A．T₁＞T₂       B．T₁＜T₂       C．无法比较

③在T₁℃下反应达到平衡后，下列措施能改变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

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得H₂，具体流程如图1所示：

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H₂的目的是                 ．

（3）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2所示．

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

Answer

（1）①C+2NO⇌N2+CO2；②；C；③cd；

（2）①SO2+I2+2H2O=SO42﹣+2I﹣+4H+；②HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行；

（3）负；O2+4e﹣+4H+=2H2O

【解析】

试题分析：（1）①由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成为N2与CO2，且该反应为可逆反应，故反应方程式为：C+2NO⇌N2+CO2，故答案为：C+2NO⇌N2+CO2；②从C+2NO⇌N2+CO2，则该反应的平衡常数表达式为K=，由表中数据可知，温度由T1变为T2，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，无法判断温度变化，故答案为：；C；③a．增大c（NO），相当于增大压强，该反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，NO的转化率不变，故a错误；b．该反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，NO的转化率不变，故b错误；c．反应移动存在热效应，升高温度，平衡一定移动，NO转化率一定变化，故c正确；d．移去部分生成物F，平衡向正反应移动，NO的转化率增大，故d正确；故答案为：cd；（2）①反应器中二氧化硫、碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI，离子反应为SO2+I2+2H2O=SO42﹣+2I﹣+4H+，故答案为：SO2+I2+ 2H2O=SO42﹣+2I﹣+4H+；②HI分解反应为可逆反应，则使用膜反应器分离出H2的目的是及时分离出产物H2，有利于反应正向进行，故答案为：HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行；（3）根据图知，交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，根据氢离子移动方向知，通入a的电极为负极、通入b的电极为正极，负极上甲醇失去电子发生氧化反应，负极反应式为 CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e﹣+4H+=2H2O，故答案为：负；O2+4e﹣+4H+=2H2O

考点：化学平衡的影响因素；原电池和电解池的工作原理