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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)有学者设想以如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1mole-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:17℃、1.01×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)=0.04mol?L-1,c(N2O4)=0.007mol?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.
①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°C时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2mol CO、3mol H2利2molCH3OH(g)充入容积为2L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”).
②己知:
a.用合成气(CO和H2)生产甲醇(CH3OH),合成1mol CH3OH(l)吸收热量131.9kJ
b.2H2(g)+CO(g)+数学公式O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-594.1kJ mol-1则表示液态甲醇燃烧热的热化学方程式为______.

解:(1)a、化石燃料的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体,减少化石燃料的使用,开发新能源,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故a正确;
b、使用无氟冰箱,减少氟里昂排放,可以减少臭氧层的破坏,故b错误;
c、汽车燃烧的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体,多步行或乘公交车,少用专车或私家车,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故c正确;
d、工业废气中的CO2、SO2、NOx等气体均是酸性气体,可以和碱液反应生成盐,被碱液吸收后再排放,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故d正确.
故选acd;
(2)①燃料电池的工作时,正极上是CO2发生得电子得还原反应,即CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O,
故答案为:CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O;
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4时,负极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸,电极反应式为:SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-,正极上电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,根据电极反应式知当电路中有1mole-流过,正极区溶液中的H+的物质的量的变化量△n(H+)=1mol,
故答案为:SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-,1;
(3)①c(N2O4)=Kc2(NO2)=13.3×(0.0300)2mol/L=0.012mol/L,
故答案为:
②再次平衡时平衡常数K′==4.375<13.3,平衡常数减小,则反应向逆反应方向移动,改变条件是升高温度,
故答案为:升温;
(4)①将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此状态的浓度熵Qc===0.44>0.27,即Qc>K,所以此时反应将向逆反应方向进行,
故答案为:向逆反应方向进行;
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),△H=+131.9kJ/molⅠ
2H2(g)+CO(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-594.1kJ/molⅡ
将方程式II-I得CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(-594.1kJ/mol )-(+131.9kJ/mol )=-726 KJ/mol,
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726 KJ/mol.
分析:(1)a、化石燃料的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体;
b、氟利昂的排放会破坏臭氧层,故b错误;
c、汽车燃烧的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体;
d、工业废气中的CO2、SO2、NOx等气体均是酸性气体,可以被碱液吸收;
(2)①燃料电池的工作原理,正极上是氧气发生得电子得还原反应;
②负极上二氧化硫失电子发生氧化反应,根据正极上电极反应式计算;
(3)①根据平衡常数与物质浓度之间的关系式计算;
②根据其平衡常数判断;
(4)①根据浓度商常数与平衡常数相对大小判断;
②利用盖斯定律进行计算.
点评:本题考查了原电池原理、化学平衡的有关计算、盖斯定律等知识点,难点是化学平衡的有关计算,此点也是考试热点,难度中等.
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