Question

(14分) CO₂、SO₂、NO_x是对环境影响较大的气体，控制和治理CO₂、SO₂、NO_x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、NO_x浓度的是         (填序号)

A．减少化石燃料的使用，开发新能源

B．使用无氟冰箱，减少氟利昂排放

C．多步行或乘公交车，少用私家车

D．将工业废气用碱液吸收后再排放

(2)有学者设想以右图所示装置用电化学原理将CO₂、SO₂转化为重要化工原料。
①若A为CO₂，B为H₂，C为CH₃OH，则正极的电极反应式为                        ；
②若A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄，则负极的电极反应式为                           ；
当电路中有1 mol e^-流过，正极区溶液中的H⁺的物质的量的变化量n(H⁺⁾=       mol。
(3)在研究氮的氧化物的转化时，某小组查阅到以下数据：l7℃、l.01×l0⁵Pa时，2NO₂(g) N₂O₄(g) △H<0的平衡常数K=13.3。
①若该条件下密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c(NO₂)=0.0300mol.L^-1，
则c(N₂O₄)=                 。(保留两位有效数字)
②若改变上述体系的某一个条件，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           。
(4)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。由CO和H₂合成甲醇的方法是CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，己知该反应在300^OC时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2moI CO、3mol H₂利2molCH₃OH(g)充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将                 。(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。

Answer 1

（1）ACD （2）①CO₂＋6e^－＋6H^＋=CH₃OH＋2H₂O
②SO₂－2e^－＋2H₂O=H₂SO₄＋2H^＋   、1 （3）①0.012  ②升高温度  （4）向逆反应方向移动

（1）氟利昂主要是破坏臭氧层，所以正确的答案是ACD。
（2）原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以①中CO₂在正极通入，②中氧气得到电子，所以在负极通入的是SO₂，电极反应式分别为①CO₂＋6e^－＋6H^＋=CH₃OH＋2H₂O、②SO₂－2e^－＋2H₂O=H₂SO₄＋2H^＋ 。②中正极反应式为O₂＋4e^－＋4H^＋=2H₂O，所以当电路中有1 mol 电子流过时，正极区溶液中的H⁺的物质的量的变化量时1mol。
（3）①根据平衡常数的表达式可知c(N₂O₄)＝ c²(NO₂)×K＝（0.0300）²×13.3＝0.012mol/L。
②当c(NO₂)="0.04" mol.L^-1，c(N₂O₄)="0.007" mol.L^-1时，平衡常数等于＜13.3，这说明平衡向逆反应方向移动。应用反应是放热反应，所以是通过升高温度实现的。
（4）此时三种物质的浓度分别为1mol/L、1.5mol/L和1mol/L，所以＞0.27，所以反应是向逆反应方向移动的。