Question

17．CO₂、SO₂、NO_x是對環(huán)境影響較大的氣體，控制和治理CO₂、SO₂、NO_x是解決溫室效應、減少酸雨和光化學煙霧的有效途徑．
（1）有效“減碳”的手段之一是節(jié)能．下列制氫方法最節(jié)能的是C．（填字母序號）
A．電解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
B．高溫使水分解制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
C．太陽光催化分解水制氫：2H₂O  $\frac{\underline{\;\;\;TiO_{2}\;\;\;}}{太陽光}$ 2H₂↑+O₂↑
D．天然氣制氫：CH₄+H₂O$\stackrel{高溫}{?}$CO+3H₂
（2）CO₂可轉化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)．在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol，測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖甲所示．
①從3min到10min，v（H₂）=0.11mol•L^-1•min^-1．（保留2位有效數(shù)字）
②能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是D（選填編號）．
A．反應中CO₂與CH₃OH的物質的量濃度相等
B．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化
C．單位時間內每消耗3mol H₂，同時生成1mol H₂O
D．CO₂的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變
（3）新型氨法煙氣脫硫技術的化學原理是采用氨水吸收煙氣中的SO₂，再用一定量的磷酸與上述吸收產物反應．該技術的優(yōu)點除了能回收利用SO₂外，還能得到一種正鹽作為復合肥料．該復合肥料的化學式為（NH₄）₃PO₄．
（4）在汽車上安裝三效催化轉化器，可使汽車尾氣中的主要污染物（CO、
NO_x、碳氫化合物）進行相互反應，生成無毒物質，減少汽車尾氣污染．某研究性學習小組探究某種催化劑在不同空燃比（空氣與燃油氣的質量比）條件下對汽車尾氣的催化效果．在一定條件下，測得尾氣中的主要污染物的轉化率與空燃比的關系如圖乙所示．空燃比約為c時，催化劑對汽車尾氣的催化效果最好．（填a、b、c、d）

Answer 1

分析 （1）從充分利用太陽能的角度分析；
（2）①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率，計算二氧化碳反應速率，反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比；
②化學反應達到平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的物理量不變；
（3）根據(jù)反應物判斷可能的生成物，反應物有氨氣和磷酸，則復合肥料可能為磷酸銨鹽；
（4）NO和CO的轉化率越高，催化效果越好．

解答 解：（1）電解水、高溫以及天然氣的使用都會消耗能源，不符合低碳要求，使用太陽能可減小低碳，故答案為：C；
（2）①v（CO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.25mol/L}{7min}$，反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比，則v（H₂）=3v（CO₂）=3×$\frac{0.25mol/L}{7min}$=0.11mol/（L•min）^-1，故答案為：0.11；
②A．反應中CO₂與CH₃OH的物質的量濃度之比為1：1時，沒有達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．由于氣體的總質量不變，容器的體積不變，則無論是否達到平衡狀態(tài)，氣體的密度都不變，故B錯誤；
C．化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡狀態(tài)，都存在單位時間內每消耗3molH₂，同時生成1molH₂O，故C錯誤；
D．CO₂的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變，說明達到平衡狀態(tài)，故D正確．
故答案為：D；
（3）反應物有氨氣和磷酸，則復合肥料可能為（NH₄）₃PO₄ 等，故答案為：（NH₄）₃PO₄；
（4）在c點時NO和CO的轉化率最高，催化效果最好，故答案為：c．

點評 本題考查較為綜合，設計化學反應速率、化學平衡，環(huán)境污染等問題，題目難度中等，本題易錯點為（4），注意加強對圖象的分析能力的培養(yǎng)．