Question

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．写出由CO和H₂生产甲醇的化学方程式______，用该反应合成1mol液态甲醇吸收热量131.9kJ．又知，2H₂（g）+CO（g）+O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-594.1kJ?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）硫酸工业生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），平衡混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图所示．根据图示回答下列问题：
①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H______0（填“＞”或“＜”）；
②若温度为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、NO_x浓度的释放和吸收角度考虑．
（2）根据题意由CO和H₂生产甲醇解题；
（3）①根据温度对化学平衡的影响结合图象分析该反应是放热反应还是吸热反应；
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、NO_x浓度；
b．氟里昂能促进臭氧地方分解，与大气中的CO₂、SO₂、NO_x浓度无关；
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、NO_x浓度；
d．将工业废气用碱液吸收后再排放能减少CO₂、SO₂、NO_x的排放．
故答案为：a c d； 
（2）根据题意由CO和H₂生产甲醇解题，得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），盖斯定律根据得：
①CO+2H₂=CH₃OH△H₁=+131.9kJ?mol^-1
②2H₂（g）+CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-594.1kJ?mol^-1
③2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₃
③=2×（②-①）
△H₃=2×（△H₂-△H₁）=-1452kJ?mol^-1 
故答案为：CO+2H₂=CH₃OH；2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1452kJ?mol^-1； 
（3）①该反应是一个气体体积减小的反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，升高温度时，SO₃（g）的含量降低，说明平衡向逆反应方向移动，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，难度不大，注意影响化学平衡移动的因素是解题的关键．