Question

如图，研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义．
（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO₂、SO₂、NO₂浓度的有______．（填字母）
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，少用专车或私家车    d．将工业废气用碱液吸收后再排放

（2）为开发新能源，有关部门拟用甲醇（CH₃OH）替代汽油作为公交车的燃料．一定条件下由CO和H₂生产甲醇的化学方程式为______．该反应合成l molCH₃OH（1）放出热量131.9kJ，又知2H₂（g）+CO（g）+= 
△H=594.1kJ/mol．请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：______．
（3）硫酸工业生产中，SO₂催化氧化生成SO₃反应为2SO₂+O₂?2SO₃（g），平衡混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图．
根据图示回答下列问题：
①2SO₂（g）+O₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H______0 （填“＞”或“＜”）．
②若温度T₁、T₂时，反应的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁______K₂；若反应进行到状态D时，v正______v逆（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）应该从CO₂、SO₂、NO₂浓度的释放和吸收角度考虑；
（2）CO和H₂反应生成甲醇；先写出合成甲醇的热化学方程式，再根据盖斯定律进行构造目标热化学方程式；
（3）①、由图可知，温度越高SO₃的含量越低，即升高温度平衡向逆反应移动；
②根据T₁的T₂关系结合图象分析平衡的移动，根据反应物和生成物物质的量的改变引起化学平衡常数的改变判断K₁、K₂的关系；根据图象中曲线及曲线上、下方区域表示的含义分析，曲线表示平衡状态，曲线下方表示向正反应方向进行，曲线上方表示向逆反应方向进行．
解答：解：（1）a．大量化石燃料的燃烧是二氧化碳的主要来源，减少化石燃料的使用，开发新能源，有利于降低大气中的CO₂、SO₂、NO₂浓度，故a正确；
b．氟里昂能促进臭氧地方分解，与大气中的CO₂、SO₂、NO₂浓度无关，故b错误；
c．汽车尾气中有多种有害物质，主要污染物是一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，故多步行或乘公交车，少用专车或私家车有利于降低大气中的CO₂、SO₂、NO₂浓度，故c正确；
d．将工业废气用碱液吸收后再排放能减少CO₂、SO₂、NO₂的排放，故d正确．
故答案为：acd； 
（2）CO和H₂反应生成甲醇，反应方程式为：CO+2H₂=CH₃OH；
根据液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气，化学方程式为：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g），
已知：①CO+2H₂=CH₃OH△H₁=+131.9kJ?mol^-1
②2H₂（g）+CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-594.1kJ?mol^-1
根据盖斯定律，2×（②-①）得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）故△H=2×（△H₂-△H₁）=-1452kJ?mol^-1，
故热化学方程式为：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1452kJ?mol^-1，
故答案为：CO+2H₂=CH₃OH；2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1452kJ?mol^-1； 
（3）①由图可知，温度越高SO₃的含量越低，即升高温度平衡向逆反应移动，所以正反应是放热反应，△H＜0，
故答案为：＜；
②该反应是一个放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以生成物的浓度减小，反应物的浓度增大，平衡常数减小，所以K₁＞K₂；D状态相对于A状态，三氧化硫的含量较小，要使该反应达到平衡状态，该反应必须向正反应方向移动，所以正反应速率大于逆反应速率．
故答案为：＞；＞．
点评：本题考查了使用化石燃料的利弊及新能源的开发、反应热的计算、化学平衡移动、平衡图象等，难度不大，注意影响化学平衡移动的因素是解题的关键．