Question

CO₂ 、SO₂ 、NOx 是對(duì)環(huán)境影響較大的氣體，控制和治理CO₂、SO₂、NOx 是解決溫室效應(yīng)、減少酸雨和光化學(xué)煙霧的有效途徑。

（1）下列措施中，有利于降低大氣中的CO₂、SO₂、NOx 濃度的有          （填字母）

a．減少化石燃料的使用，開(kāi)發(fā)新能源

b．使用無(wú)氟冰箱，減少氟里昂排放

c．多步行或乘公交車，少用專車或私家車

d．將工業(yè)廢氣用堿液吸收后再排放

（2）為了降低汽車尾氣對(duì)大氣的污染，有關(guān)部門擬用甲醇替代作為公交車的燃料。寫出用合成氣(CO和H₂)生產(chǎn)甲醇的化學(xué)方程式                            ，已知該反應(yīng)合成1 mol液態(tài)甲醇吸收熱量131.9 kJ， 2H₂ (g) + CO(g) + 3/2O₂g) =CO₂ (g) +2H₂0 (g)  △H =－594.1 kJ·mol－1，請(qǐng)寫出液態(tài)甲醇燃燒生成二氧化碳和水蒸氣的熱化學(xué)方程式                                                       。

（3）有人設(shè)想以下圖所示裝置用電化學(xué)原理將CO₂、SO₂ 轉(zhuǎn)化為重要化工原料。

若A為CO₂，B為H₂，C為CH₃OH，則通入CO₂ 的一極為         極；若A為SO_2，B為O₂，C為H₂SO₄。則負(fù)極的電極反應(yīng)式為                             ；

（4）①在研究氮的氧化物的轉(zhuǎn)化時(shí)，某小組查閱到以下數(shù)據(jù)：17℃、1.01×105 Pa時(shí)，

2NO₂(g)   N₂O₄(g)   △H <0的平衡常數(shù) K＝13.3，則該條件下密閉容器中N₂O₄ 和NO₂的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，若 c (NO₂) = 0.0300 mol·L－1，

 c (N₂O₄)＝                 （保留兩位有效數(shù)字）；

②改變上述體系的某個(gè)條件，達(dá)到新的平衡后，測(cè)得混合氣體中 c (NO₂₎ = 0.04 mol·L－1， c (N₂O₄) = 0.007 mol·L－1，則改變的條件為                        ；

 

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升高溫度（2分）

【解析】（1）使用無(wú)氟冰箱，減少氟里昂排放，是抑制臭氧層破壞的，b不正確，其余都是正確的，答案選acd。

（2）根據(jù)已知的反應(yīng)物和生成物可知，方程式為CO＋2H₂CH₃OH。反應(yīng)①CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(l)  △H =＋131.9 kJ·mol^－1，和反應(yīng)②2H₂ (g) + CO(g) + 3/2O₂g) =CO₂ (g) +2H₂0 (g)   △H =－594.1 kJ·mol^－1，所以根據(jù)蓋斯定律可知，（②－①）×2即得到 2CH₃OH(l) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(g)，所以反應(yīng)熱△H =（－594.1 kJ·mol^－1－131.9 kJ·mol^－1）×2＝－1452 kJ·mol^－1。

（3）在反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)降低，所以CO₂是氧化劑，得到電子，因此CO₂在正極通入。SO₂失去電子，在負(fù)極通入，電極反應(yīng)式為SO₂ ＋2H ₂O－2e— = SO₄^2－＋ 4H⁺ 。

（4）①根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知，c (N₂O₄)＝13.3×0.0300²＝0.012 mol·L^－1。

②此時(shí)平衡常數(shù)是0.007÷0.04²＝4.375，即平衡常數(shù)減小。由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以改變的條件是升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。