问题 填空题

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,减少氟里昂排放

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。写出用合成气(CO和H2)生产甲醇的化学方程式                           ,已知该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kJ, 2H2 (g) + CO(g) + 3/2O2g) =CO2 (g) +2H20 (g) △H =-594.1 kJ·mol-1,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)有人设想以下图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料。

若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则通入CO2的一极为        极;若A为SO2B为O2,C为H2SO4。则负极的电极反应式为                            ;

(4)①在研究氮的氧化物的转化时,某小组查阅到以下数据:17℃、1.01×105 Pa时,

2NO2(g)   N2O4(g)  △H <0的平衡常数 K=13.3,则该条件下密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,若 c (NO2) =" 0.0300" mol·L-1,

c (N2O4)=                (保留两位有效数字);

②改变上述体系的某个条件,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                       

答案

(1)acd (2分)

(2)CO+2 H2=CH3OH(2分)

2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH =-1452 kJ·mol1(3分)

(3)正(1分); SO2+2H 2O-2e— = SO42+ 4H+  (2分);

(4)①0.012 mol·L1  (2分)②升高温度(2分)

(1)使用无氟冰箱,减少氟里昂排放,是抑制臭氧层破坏的,b不正确,其余都是正确的,答案选acd。

(2)根据已知的反应物和生成物可知,方程式为CO+2H2CH3OH。反应①CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) △H =+131.9 kJ·mol1,和反应②2H2 (g) + CO(g) + 3/2O2g) =CO2 (g) +2H20 (g)  △H =-594.1 kJ·mol1,所以根据盖斯定律可知,(②-①)×2即得到 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g),所以反应热△H =(-594.1 kJ·mol1-131.9 kJ·mol1)×2=-1452 kJ·mol1

(3)在反应中碳元素的化合价降低,所以CO2是氧化剂,得到电子,因此CO2在正极通入。SO2失去电子,在负极通入,电极反应式为SO2+2H 2O-2e— = SO42+ 4H+

(4)①根据平衡常数表达式可知,c (N2O4)=13.3×0.03002=0.012 mol·L1

②此时平衡常数是0.007÷0.042=4.375,即平衡常数减小。由于正反应是放热反应,所以改变的条件是升高温度,平衡向逆反应方向移动。

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