Question

CO₂ 、SO₂ 、NOx 是对环境影响较大的气体，控制和治理CO₂、SO₂、NOx 是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO₂、SO₂、NOx 浓度的有          （填字母）

a．减少化石燃料的使用，开发新能源

b．使用无氟冰箱，减少氟里昂排放

c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车

d．将工业废气用碱液吸收后再排放

（2）为了降低汽车尾气对大气的污染，有关部门拟用甲醇替代作为公交车的燃料。写出用合成气(CO和H₂)生产甲醇的化学方程式                            ，已知该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kJ， 2H₂ (g) + CO(g) + 3/2O₂g) =CO₂ (g) +2H₂0 (g)  △H =－594.1 kJ·mol－1，请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式                                                       。

（3）有人设想以下图所示装置用电化学原理将CO₂、SO₂ 转化为重要化工原料。

若A为CO₂，B为H₂，C为CH₃OH，则通入CO₂ 的一极为         极；若A为SO_2，B为O₂，C为H₂SO₄。则负极的电极反应式为                             ；

（4）①在研究氮的氧化物的转化时，某小组查阅到以下数据：17℃、1.01×105 Pa时，

2NO₂(g)   N₂O₄(g)   △H <0的平衡常数 K＝13.3，则该条件下密闭容器中N₂O₄ 和NO₂的混合气体达到平衡时，若 c (NO₂) = 0.0300 mol·L－1，

 c (N₂O₄)＝                 （保留两位有效数字）；

②改变上述体系的某个条件，达到新的平衡后，测得混合气体中 c (NO₂₎ = 0.04 mol·L－1， c (N₂O₄) = 0.007 mol·L－1，则改变的条件为                        ；

 

Answer 1

【答案】

（1）acd  （2分）

（2）CO＋2 H₂＝CH₃OH（2分）

2CH₃OH(l) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(g)   ΔH =－1452 kJ·mol^－1（3分）

（3）正（1分）； SO₂ ＋2H ₂O－2e— = SO₄^2－＋ 4H⁺  （2分） ；

（4）①0.012 mol·L^－1   （2分） ②升高温度（2分）

【解析】（1）使用无氟冰箱，减少氟里昂排放，是抑制臭氧层破坏的，b不正确，其余都是正确的，答案选acd。

（2）根据已知的反应物和生成物可知，方程式为CO＋2H₂CH₃OH。反应①CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(l)  △H =＋131.9 kJ·mol^－1，和反应②2H₂ (g) + CO(g) + 3/2O₂g) =CO₂ (g) +2H₂0 (g)   △H =－594.1 kJ·mol^－1，所以根据盖斯定律可知，（②－①）×2即得到 2CH₃OH(l) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(g)，所以反应热△H =（－594.1 kJ·mol^－1－131.9 kJ·mol^－1）×2＝－1452 kJ·mol^－1。

（3）在反应中碳元素的化合价降低，所以CO₂是氧化剂，得到电子，因此CO₂在正极通入。SO₂失去电子，在负极通入，电极反应式为SO₂ ＋2H ₂O－2e— = SO₄^2－＋ 4H⁺ 。

（4）①根据平衡常数表达式可知，c (N₂O₄)＝13.3×0.0300²＝0.012 mol·L^－1。

②此时平衡常数是0.007÷0.04²＝4.375，即平衡常数减小。由于正反应是放热反应，所以改变的条件是升高温度，平衡向逆反应方向移动。