Question

（16分）减少二氧化碳的排放，氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是一项重要的热点课题。

Ⅰ.（1）CO₂经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO₂(g) + 6H₂(g)C₂H₄(g) + 4H₂O(g)  

在0.1 MPa时，按＝1:3投料，图1所示不同温度（T）下，平衡时的四种气态物质的物质的量（n）的关系。

①该反应的△H__________0（填“>”、“＝”或“<”）。

②曲线b表示的物质为__________。

③为提高CO₂的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是__________。

（2）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，电解CO₂可得到多种燃料，其原理如图2所示。

b为电源的__________极，电解时，生成乙烯的电极反应式是                        。

Ⅱ.（3）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。

如反应：C(s)＋2NO(g) N₂(g)＋CO₂(g)  △H＝Q kJ·mol^－1。

在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T_l℃时，该反应的平衡常数K＝               。

②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_______（答一种即可）。

Ⅲ．（4）工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO₂，分别生成NaHSO₃、NH₄HSO₃，其水溶液均呈酸性。相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO₃^2－)较小的是       ，用文字和化学用语解释原因                              。

Answer

（1）①<；②H2O；③加压（或不断分离出水）；

（2）正；2CO2＋12e－＋12H＋=C2H4＋4H2O；

（3）①；②通入一定量的NO；适当缩小容器的体积；增大压强；通入等物质的量的CO2和N2；

（4）NH4HSO3，HSO3－ H+ ＋SO32－，NH4+水解使c(H+)增大，电离平衡逆向移动，c(SO32－)浓度减小。

【解析】

试题分析：（1）①根据图1，随温度的升高，氢气的物质的量增加，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热反应方向移动，即正反应方向是放热反应，填“<”；②bc两条曲线是下降的，根据上述分析应是生成物：C2H4、H2O，利用化学反应速率之比等于化学计量数之比，在相同条件下，物质的量变化大，说明反应速率快，即b是H2O；③根据勒夏特列原理，提高CO2的转化率，让平衡右移，可以增大压强、减少H2O(C2H4)的浓度、增大氢气的浓度等；（2）CO2中C是正价，乙烯和丙烯中C是负价的，化合价降低得电子，推出a是电源的负极，b是电源的正极，先写出2CO2＋12e－→C2H4，根据缺陷配平以及前后所在电荷守恒，H2O作生成物，H＋作反应物，故电极反应式：2CO2＋12e－＋12H＋=C2H4＋4H2O；（3）①在20min时达到平衡，化学平衡常数：生成物浓度的幂之积和反应物浓度幂之积的比值，固体和纯液体不写出，K=c(N2)×c(CO2)/c2(NO)＝0.5625；②浓度都增加了，可能增大压强或者缩小容器体积，增加了一定量的NO，浓度都增加，通入等物质的量的CO2和N2也能达到效果；（4）NaHSO3是强碱弱酸盐，溶液显酸性，推出HSO3－电离大于水解，HSO3－H＋＋SO32－，NH4HSO3是弱酸弱碱盐，相当于向亚硫酸氢钠溶液中加入NH4＋，NH4＋和HSO3发生双水解，促使上述电离平衡向逆反应方向移动，c(SO32－)浓度减小。

考点：考查勒夏特列原理、电解池工作原理、化学平衡常数等知识。