Question

【題目】（1）用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經濟的新型燃燒技術。反應①為主反應，反應②和③為副反應。

①1/4CaSO4(s)+CO(g) 1/4CaS(s)+CO2(g) H1

②CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) H2

③CO(g) 1/2C(s)+1/2CO2(g) H3

則反應2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s) +SO2(g)的H＝

（用H1、H2和H3表示）

（2）將燃煤廢氣中的CO2轉化為二甲醚的反應原理為：

2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH

①該反應平衡常數表達式為K＝ 。

②已知在某壓強下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉化率如圖所示。該反應的ΔH____(填“＞”“＜”或“=”)0。若溫度不變，減小反應投料比[n(H2) /n(CO2)]，則K將 (填“增大”“減小”或“不變”)。

③二甲醚燃料電池具有啟動快，效率高等優點，若電解質為酸性，二甲醚燃料電池的負極反應為 。

（3）一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個過程：

①在銅的作用下完成工業尾氣中SO2的部分催化氧化，所發生反應為：

2SO2＋2nCu＋(n＋1)O2＋(2－2n) H2O＝2nCuSO4＋(2－2n) H2SO4

從環境保護的角度看，催化脫硫的意義為 。

②利用下圖所示電化學裝置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。寫出裝置內所發生反應的總的離子方程式： 。

Answer 1

【答案】（1）4H1+ H2+2H3 （2）① [c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2)] ②<；不變

③CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋ （3）①減少酸雨的發生

②SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42—＋Cu

【解析】

試題分析：（1）由蓋斯定律，反應①+反應②+反應③得反應2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s) +SO2(g)，所以H＝4H1+ H2+2H3 ；（2）①該反應平衡常數表達式為K＝[c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2)] ；②由圖像可知，投料比一定時，溫度越高，CO2的轉化率越低，是放熱反應，ΔH <0；化學平衡常只與溫度有關，與投料比無關，若溫度不變，則K不變；③甲醚發生氧化反應作負極，在酸性條件下，負極反應為：CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋ ；（3）①從環境保護的角度看，催化脫硫的意義為減少酸雨的發生；②根據裝置圖可知SO2被氧化，Cu2+被還原反應的總離子方程式為SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42—＋Cu 。