题目内容

(14分) CO2SO2、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300OC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”)。

 

【答案】

(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。

 

练习册系列答案
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(14分) 为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下:

(1)合成塔中反应的化学方程式为                                 ;△H<0。该反应为可逆反应,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了                

(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列       操作的原理比较相符(填字母)

          A.过滤            B.分液                   C.蒸馏                   D.结晶

工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括                      

(3)一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 molCO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中,正确的是   

A.升高温度能使增大

B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%

C.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率

D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率υ(H2)=0.075 mol•L1•min1

 (4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4

巳知 

写出C02(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式

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