题目内容
探究碳、氢、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，减少氟利昂排放
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）氢氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，消除氢氧化物有多种方法，可利用甲烷催化还原氢氧化物，已知：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574KJ/mol
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160KJ/mol
H2O（I）=H2O（g）△H=+44.0KJ/mol
则CH4（g）将NO2（g）还原为N2（g）和H2O（I）的热化方程式是 ．
（3）为开发新能源，工业上采用如下反应：CO（g）+2H2（g）?CH2OH（g）合成甲醇，具有开发和应用的广阔前景，图3是该反应在不同温度下CO转化率随时间的变化曲线；
①该反应的△H 0（填“＞”、“＜”、或“=”）
②T1和T2温度下的平衡常数：K1 K2（填“＞”、“＜”、或“=”）
（4）中国长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破，原理如图1所示，该电池工作时，c口通入的物质为 ，该电池负极的电极反应式为 ．
（5）用上述电池作电源，用途2装置电解饱和食盐水（C1、C2均为石墨电极）
①该反应的离子方程式 ．
②电解开始后在电极 的周围（填“C1”或“C2”）先出现红色，若电解一段时间后，测得1000mLNaCl溶液的pH值为13，则该过程中电解产生H2的体积为 L（标准状况）．
（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有
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，少用专车或私家车
d．将工业废气用碱液吸收后再排放
（2）氢氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，消除氢氧化物有多种方法，可利用甲烷催化还原氢氧化物，已知：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574KJ/mol
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160KJ/mol
H2O（I）=H2O（g）△H=+44.0KJ/mol
则CH4（g）将NO2（g）还原为N2（g）和H2O（I）的热化方程式是
（3）为开发新能源，工业上采用如下反应：CO（g）+2H2（g）?CH2OH（g）合成甲醇，具有开发和应用的广阔前景，图3是该反应在不同温度下CO转化率随时间的变化曲线；
①该反应的△H
②T1和T2温度下的平衡常数：K1
（4）中国长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破，原理如图1所示，该电池工作时，c口通入的物质为
（5）用上述电池作电源，用途2装置电解饱和食盐水（C1、C2均为石墨电极）
①该反应的离子方程式
②电解开始后在电极
考点：常见的生活环境的污染及治理,原电池和电解池的工作原理
专题：
分析：（1）应该从CO2、SO2、NOx浓度的释放和吸收角度考虑．
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（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；
（4）根据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料；负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
（5）①电解饱和食盐水时，反应物为氯化钠和水，生成物为氢氧化钠、氢气和氯气，据此写出反应的离子方程式；
②电解过程中，阳极氯离子失去生成氯气，阴极水电离的氢离子得到电子生成氢气，同时产生氢氧根离子．
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（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；
（4）根据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料；负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
（5）①电解饱和食盐水时，反应物为氯化钠和水，生成物为氢氧化钠、氢气和氯气，据此写出反应的离子方程式；
②电解过程中，阳极氯离子失去生成氯气，阴极水电离的氢离子得到电子生成氢气，同时产生氢氧根离子．
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、NOx浓度；
b．氟里昂能促进臭氧地方分解，与大气中的CO2、SO2、NOx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、NOx浓度；
d．将工业废气用碱液吸收后再排放能减少CO2、SO2、NOx的排放．
故答案为：a c d；
（21①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ/mol，
②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160KJ/mol，
③H2O（I）=H2O（g）△H=+44.0KJ/mol
依据盖斯定律
得到CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955kJ/mol，
故答案为：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955 kJ/mol；
（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；故答案为：＞；
（4）据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，正极上氧气得电子，左侧电极为负极，负极上通入燃料甲醇，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，
故答案为：O2；CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；
（5）①电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑，
故答案为：2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑；
②电解反应中，阴极水电离的氢离子得到电子生成氢气，同时产生了氢氧根离子，所以在阴极C2 （连接电源负极的电极）先变红，若1000mLNaCl溶液的pH值为13
，则生成氢氧根为0.1mol/L×1L=0.1mol，所以消耗氢离子也为0.1mol，则生成氢气体积为
×22.4=1.12L，故答案为：C2；1.12；
b．氟里昂能促进臭氧地方分解，与大气中的CO2、SO2、NOx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、NOx浓度；
d．将工业废气用碱液吸收后再排放能减少CO2、SO2、NOx的排放．
故答案为：a c d；
（21①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ/mol，
②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160KJ/mol，
③H2O（I）=H2O（g）△H=+44.0KJ/mol
依据盖斯定律
| ①+②-4×③ |
| 2 |
故答案为：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955 kJ/mol；
（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；故答案为：＞；
（4）据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，正极上氧气得电子，左侧电极为负极，负极上通入燃料甲醇，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，
故答案为：O2；CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；
（5）①电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O
| ||
故答案为：2Cl-+2H2O
| ||
②电解反应中，阴极水电离的氢离子得到电子生成氢气，同时产生了氢氧根离子，所以在阴极C2 （连接电源负极的电极）先变红，若1000mLNaCl溶液的pH值为13
，则生成氢氧根为0.1mol/L×1L=0.1mol，所以消耗氢离子也为0.1mol，则生成氢气体积为
| 0.1 |
| 2 |
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，电解原理的应用，难度不大，注意影响化学平衡移动的因素是解题的关键．
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