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）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

【解析】（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。