Question

(14分) CO₂、SO₂、NO_x是對環境影響較大的氣體，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)下列措施中，有利于降低大氣中的CO₂、SO₂、NO_x濃度的是          (填序號)

A、減少化石燃料的使用，開發新能源

B、使用無氟冰箱，減少氟利昂排放

C、多步行或乘公交車，少用私家車

D、將工業廢氣用堿液吸收后再排放

(2)有學者設想以右圖所示裝置用電化學原理將CO₂、SO₂轉化為重要化工原料。

①若A為CO₂，B為H₂，C為CH₃OH，則正極的電極反應式為                         ；

②若A為SO₂，B為O₂，C為H₂SO₄，則負極的電極反應式為                            ；

當電路中有1 mol e^-流過，正極區溶液中的H⁺的物質的量的變化量n(H⁺⁾=        mol。

(3)在研究氮的氧化物的轉化時，某小組查閱到以下數據：l7℃、l.01×l0⁵Pa時，2NO₂(g) N₂O₄(g)  △H<0的平衡常數K=13.3。

①若該條件下密閉容器中N₂O₄和NO₂的混合氣體達到平衡時，c(NO₂)=0.0300mol.L^-1，

則c(N₂O₄)=                  。(保留兩位有效數字)

②若改變上述體系的某一個條件，達到新的平衡后，測得混合氣體中c(NO₂)=0.04 mol.L^-1，c(N₂O₄)=0.007 mol.L^-1，則改變的條件為           。

(4)為了降低汽車尾氣對大氣的污染，有關部門擬用甲醇替代作為公交車的燃料。由CO和H₂合成甲醇的方法是CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，己知該反應在300^OC時的化學平衡常數為0.27，該溫度下將2moI CO、3mol H₂利2molCH₃OH(g)充入容積為2 L的密閉容器中，此時反應將                  。(填“向正反應方向進行”、“向逆反應方向進行”或“處于平衡狀態”)。

 

Answer 1

【答案】

（1）ACD  （2）①CO₂＋6e^－＋6H^＋=CH₃OH＋2H₂O

②SO₂－2e^－＋2H₂O=H₂SO₄＋2H^＋    、1  （3）①0.012   ②升高溫度   （4）向逆反應方向移動

【解析】（1）氟利昂主要是破壞臭氧層，所以正確的答案是ACD。

（2）原電池中負極失去電子，正極得到電子，所以①中CO₂在正極通入，②中氧氣得到電子，所以在負極通入的是SO₂，電極反應式分別為①CO₂＋6e^－＋6H^＋=CH₃OH＋2H₂O、②SO₂－2e^－＋2H₂O=H₂SO₄＋2H^＋ 。②中正極反應式為O₂＋4e^－＋4H^＋=2H₂O，所以當電路中有1 mol 電子流過時，正極區溶液中的H⁺的物質的量的變化量時1mol。

（3）①根據平衡常數的表達式可知c(N₂O₄)＝ c²(NO₂)×K＝（0.0300）²×13.3＝0.012mol/L。

②當c(NO₂)=0.04 mol.L^-1，c(N₂O₄)=0.007 mol.L^-1時，平衡常數等于＜13.3，這說明平衡向逆反應方向移動。應用反應是放熱反應，所以是通過升高溫度實現的。

（4）此時三種物質的濃度分別為1mol/L、1.5mol/L和1mol/L，所以＞0.27，所以反應是向逆反應方向移動的。