Question

【題目】近年來，我國多地頻現種種極端天氣，二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是導致極端天氣的重要因素．
（1）活性炭可用于處理大氣污染物NO，在1L恒容密閉容器中加入0.100mol NO和2.030mol固體活性炭（無雜質），生成氣體E和氣體F．當溫度分別在T1℃和T2℃時，測得平衡時各物質的物質的量如下表：

①結合上表數據，寫出NO與活性炭反應的化學方程式；
②上述反應的平衡常數表達式K= ， 根據上述信息判斷，T1和T2的關系是；
A．T1＞T2 B．T1＜T2 C．無法比較
③在T1℃下反應達到平衡后，下列措施能改變NO的轉化率的是；
a．增大c（NO） b．增大壓強 c．升高溫度 d．移去部分F
（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得H2 ， 具體流程如圖1所示
①用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應；
②用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是；
（3）開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一．直接甲醇燃料電池（簡稱DMFC）由于結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染，可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注．DMFC工作原理如圖2所示通過a氣體的電極是原電池的極（填“正”或“負”），b電極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）C+2NO?N2+CO2；；C；cd
（2）SO2+I2+2H2O=SO42﹣+2I﹣+4H+；HI分解為可逆反應，及時分離出產物H2 ， 有利于反應正向進行
（3）負；O2+4e﹣+4H+=2H2O
【解析】（1）①由表中數據可知，C、NO、E、F的化學計量數之比為0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反應中C被氧化，結合原子守恒可知，生成為N2與CO2 ， 且該反應為可逆反應，故反應方程式為：C+2NON2+CO2 ，
故答案為：C+2NON2+CO2；②由表中數據可知，溫度由T1變?yōu)門2 ， 平衡向逆反應移動，由于正反應是吸熱，還是放熱不確定，無法判斷溫度變化，
故答案為：C；③a．增大c（NO），相當于增大壓強，該反應前后氣體的物質的量不變，平衡不移動，NO的轉化率不變，故a不符合；b．該反應前后氣體的物質的量不變，增大壓強，平衡不移動，NO的轉化率不變，故b不符合；c．反應移動存在熱效應，升高溫度，平衡一定移動，NO轉化率一定變化，故c符合；d．移去部分生成物F，平衡向正反應移動，NO的轉化率增大，故d符合；
故答案為：cd；（2）①反應器中二氧化硫、碘發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和HI，離子反應為SO2+I2+2H2O=SO42﹣+2I﹣+4H+ ， 故答案為：SO2+I2+2H2O=SO42﹣+2I﹣+4H+；②HI分解反應為可逆反應，則使用膜反應器分離出H2的目的是及時分離出產物H2 ， 有利于反應正向進行，故答案為：HI分解為可逆反應，及時分離出產物H2 ， 有利于反應正向進行；（3）根據圖知，交換膜是質子交換膜，則電解質溶液呈酸性，根據氫離子移動方向知，通入a的電極為負極、通入b的電極為正極，負極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應，負極反應式為 CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+ ， 正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+4e﹣+4H+=2H2O，
故答案為：負；O2+4e﹣+4H+=2H2O．
（1）①由表中數據可知，C、NO、E、F的化學計量數之比為0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反應中C被氧化，結合原子守恒可知，生成為N2與CO2；②平衡常數表達式是用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積；由表中數據可知，溫度由T1變?yōu)門2 ， 平衡向逆反應移動，由于正反應是吸熱，還是放熱不確定，不能判斷溫度變化；③根據平衡移動原理分析解答，a．增大c（NO），相當于增大壓強，該反應前后氣體的物質的量不變，平衡不移動；b．該反應前后氣體的物質的量不變，增大壓強，平衡不移動；c．反應移動存在熱效應，升高溫度，平衡一定移動；d．移去部分生成物F，平衡向正反應移動；（2）①反應器中二氧化硫、碘發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和HI；②HI分解反應為可逆反應；（3）根據圖知，交換膜是質子交換膜，則電解質溶液呈酸性，根據氫離子移動方向知，通入a的電極為負極、通入b的電極為正極，負極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應．