Question

【題目】減少二氧化碳的排放，氮氧化物、二氧化硫的處理與利用是一項重要的熱點課題．
（1）Ⅰ．CO2經催化加氫可合成低碳烯烴：2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）△H 在0.1MPa時，按n（CO2）：n（H2）=1：3投料，圖1所示不同溫度（T）下，平衡時的四種氣態物質的物質的量（n）的關系．
①該反應的△H0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②曲線b表示的物質為 ．
③為提高CO2的平衡轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施是 ．
（2）在強酸性的電解質水溶液中，惰性材料做電極，電解CO2可得到多種燃料，其原理如圖2所示． b為電源的極，電解時，生成乙烯的電極反應式是 ．
（3）Ⅱ．用活性炭還原法可以處理氮氧化物．如反應：C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H=Q kJmol﹣1 ． 在T1℃時，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

時間（min） 濃度（mol/L）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①T1℃時，該反應的平衡常數K= ．
②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，根據上表中的數據判斷改變的條件可能是（答一種即可）．
（4）Ⅲ．工業上可以用NaOH溶液或氨水吸收過量的SO2 ， 分別生成NaHSO3、NH4HSO3 ， 其水溶液均呈酸性．相同條件下，同濃度的兩種酸式鹽的水溶液中c（SO32﹣）較小的是 ， 用文字和化學用語解釋原因 ．

Answer 1

【答案】
（1）＜； H2O；加壓（或不斷分離出水）
（2）正；2CO2+12e﹣+12H+=C2H4+4H2O
（3） ；通入一定量的NO；適當縮小容器的體積；增大壓強；通入等物質的量的CO2和N2
（4）NH4HSO3； HSO3﹣?H++SO32﹣,NH4+水解使c（H+）增大,電離平衡逆向移動,c（SO32﹣）濃度減小
【解析】解：（1）①由曲線變化可知隨著溫度升高，氫氣的物質的量逐漸增多，說明升高溫度平衡逆向移動，則正反應放熱，

所以答案是：＜；

②隨著溫度升高，氫氣的物質的量逐漸增多，因氫氣為反應物，則另一條逐漸增多的曲線為CO2，由計量數關系可知b為水，c為C2H4的變化曲線，

所以答案是：H2O；

③為提高CO2的平衡轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施是增大壓強，

所以答案是：加壓（或不斷分離出水）；（2）電解時，二氧化碳在b極上生成乙烯，得到電子的一極為電源的正極，電極反應式為2CO2+12H++12e﹣=C2H4+4H2O，

所以答案是：正；2CO2+12H++12e﹣=C2H4+4H2O；（3）①T1℃時，由表格數據可知20min達到平衡，平衡濃度c（N2）=0.3mol/L、c（CO2）=0.3mol/L、c（NO）=0.4mol/L，則K= = ，

所以答案是： ；

②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，C（s）+2NO（g）N2（g）+CO（g），由圖表數據分析，平衡狀態物質濃度增大，平衡常數K′═ = ，平衡常數隨溫度變化，平衡常數不變說明改變的條件一定不是溫度；由氮氣濃度增大，二氧化碳和一氧化氮濃度增大，反應前后氣體體積不變，則改變的條件可能是通入一定量的NO或適當縮小容器的體積或增大壓強或通入等物質的量的CO2和N2，

所以答案是：通入一定量的NO或適當縮小容器的體積或增大壓強或通入等物質的量的CO2和N2．（4）因為HSO3﹣H++SO32﹣，生成亞硫酸根離子，又銨根水解成酸性，抑制亞硫酸氫根的電離，所以NH4HSO3中c（SO32﹣）濃度減小，

所以答案是：NH4HSO3；HSO3﹣H++SO32﹣，NH4+水解使c（H+）增大，電離平衡逆向移動，c（SO32﹣）濃度減小．

【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態本質及特征和化學平衡的計算的相關知識點，需要掌握化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能正確解答此題．