Question

(14分) CO₂、SO₂、NO_x是對環(huán)境影響較大的氣體，控制和治理CO₂、SO₂、NO_x是解決溫室效應(yīng)、減少酸雨和光化學(xué)煙霧的有效途徑。

(1)下列措施中，有利于降低大氣中的CO₂、SO₂、NO_x濃度的是         (填序號)

A．減少化石燃料的使用，開發(fā)新能源

B．使用無氟冰箱，減少氟利昂排放

C．多步行或乘公交車，少用私家車

D．將工業(yè)廢氣用堿液吸收后再排放

(2)有學(xué)者設(shè)想以右圖所示裝置用電化學(xué)原理將CO₂、SO₂轉(zhuǎn)化為重要化工原料。
①若A為CO₂，B為H₂，C為CH₃OH，則正極的電極反應(yīng)式為                        ；
②若A為SO₂，B為O₂，C為H₂SO₄，則負極的電極反應(yīng)式為                           ；
當電路中有1 mol e^-流過，正極區(qū)溶液中的H⁺的物質(zhì)的量的變化量n(H⁺⁾=       mol。
(3)在研究氮的氧化物的轉(zhuǎn)化時，某小組查閱到以下數(shù)據(jù)：l7℃、l.01×l0⁵Pa時，2NO₂(g) N₂O₄(g) △H<0的平衡常數(shù)K=13.3。
①若該條件下密閉容器中N₂O₄和NO₂的混合氣體達到平衡時，c(NO₂)=0.0300mol.L^-1，
則c(N₂O₄)=                 。(保留兩位有效數(shù)字)
②若改變上述體系的某一個條件，達到新的平衡后，測得混合氣體中c(NO₂)="0.04" mol.L^-1，c(N₂O₄)="0.007" mol.L^-1，則改變的條件為           。
(4)為了降低汽車尾氣對大氣的污染，有關(guān)部門擬用甲醇替代作為公交車的燃料。由CO和H₂合成甲醇的方法是CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，己知該反應(yīng)在300^OC時的化學(xué)平衡常數(shù)為0.27，該溫度下將2moI CO、3mol H₂利2molCH₃OH(g)充入容積為2 L的密閉容器中，此時反應(yīng)將                 。(填“向正反應(yīng)方向進行”、“向逆反應(yīng)方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

Answer 1

（1）ACD （2）①CO₂＋6e^－＋6H^＋=CH₃OH＋2H₂O
②SO₂－2e^－＋2H₂O=H₂SO₄＋2H^＋   、1 （3）①0.012  ②升高溫度  （4）向逆反應(yīng)方向移動

（1）氟利昂主要是破壞臭氧層，所以正確的答案是ACD。
（2）原電池中負極失去電子，正極得到電子，所以①中CO₂在正極通入，②中氧氣得到電子，所以在負極通入的是SO₂，電極反應(yīng)式分別為①CO₂＋6e^－＋6H^＋=CH₃OH＋2H₂O、②SO₂－2e^－＋2H₂O=H₂SO₄＋2H^＋ 。②中正極反應(yīng)式為O₂＋4e^－＋4H^＋=2H₂O，所以當電路中有1 mol 電子流過時，正極區(qū)溶液中的H⁺的物質(zhì)的量的變化量時1mol。
（3）①根據(jù)平衡常數(shù)的表達式可知c(N₂O₄)＝ c²(NO₂)×K＝（0.0300）²×13.3＝0.012mol/L。
②當c(NO₂)="0.04" mol.L^-1，c(N₂O₄)="0.007" mol.L^-1時，平衡常數(shù)等于＜13.3，這說明平衡向逆反應(yīng)方向移動。應(yīng)用反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以是通過升高溫度實現(xiàn)的。
（4）此時三種物質(zhì)的濃度分別為1mol/L、1.5mol/L和1mol/L，所以＞0.27，所以反應(yīng)是向逆反應(yīng)方向移動的。