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【题目】研究发现NOx和SO2是雾霾的主要成分。

I.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。

已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ· mol-1

2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-564 kJ· mol-1

(1)2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=___________,该反应在___________下能自发进行(填“高温”低温”或“任意温度”)

(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程0-5min中NO的物质的量随时间变化如右图所示。

①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为P=14MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp=___________MPa-1;平衡后,再向容器中充入NO和CO2各0.1mol,平衡将___________(填“向左”“向右”或“不")移动

②15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是___________(填字母)

A.升温 B.增大CO浓度 C.加入催化剂 D减小容器体积

Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

(1)已知:亚硫酸的电离常数为Ka1=2.0×10-2,Ka2=6.0×10-7。则NaSO3溶液呈___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)

(2)如图所示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为___________;若通入的N体积为4.48L(标况下),则另外一个电极通入SO2的质量理论上应为__________g。

【答案】-744 kJ·mol-1 低温 0.125(或1/8) BD 酸性 6H+NO+5e===NH4+H2O 32

【解析】

根据盖斯定律和G=HTS<0解答;根据三段式, 化学平衡常数K Qc的关系进行判断;根据 15min,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动,结合化学平衡的影响因素分析;根据HSO3的电离平衡常数与水解平衡常数大小判断;根据电解装置得失电子数目守恒进行计算。

1)根据盖斯定律①N2(g)+O2(g)2NO(g) H=+180 kJ· mol1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=564 kJ· mol1,①得:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) H= (564180)kJmol1=744kJmol1,该反应为气体体积缩小的放热反应,其H<0S<0,则温度处于低温下满足G=HTS<0,能自发进行;故答案为:744kJmol1;低温;

(2)①由图1,2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)

起始(mol) 0.4 0.4 0 0

转化(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1

平衡(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1

各组分的体积分数分别是:,Kp==(14×)2×(14)/ [(14×)2×(14×)2]=0.125;根据①的分析,化学平衡常数K==5,再向容器中充入NOCO20.3mol,此时的浓度商Qc==5=K,因此平衡不移动;故答案为:0.125;不;

15min时,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动:

A. 正反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,NO的物质的量增大,故A错误;

B. 增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,NO的物质的量减小,故B正确;

C. 加入催化剂,化学平衡不移动,故C错误;

D. 减小容器的体积,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,NO物质的量减小,故D正确;

故答案为:BD

(1)由于HSO3的水解常数K=Kw/Ka1=5.0×1013<Ka2=6.0×107,说明HSO3的电离平衡常数大于水解平衡常数,则HSO3的溶液显酸性;答案:酸性;

(2)根据电解装置,NOSO2转化为硫酸铵,说明NO转化成NH4+,即NO在阴极上发生反应NO+6H++5e=NH4++H2O,阳极反应式为SO2+2H2O2e=4H++SO42,根据得失电子数目守恒,有2NO10e5SO2,则SO2的物质的量为:n(SO2)=5/2n(NO)=4.48L/22.4Lmol-1×5/2=0.5molSO2的质量为64g/mol×0.5mol=32g,故答案为:6HNO5e===NH4+H2O32

练习册系列答案
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组别

模拟酸雨值

叶绿素a(mg/g)

叶绿素 b(mg/g)

A

pH70

229

094

B

pH45

232

095

C

pH35

214

086

D

pH25

141

073

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3)第步反应的化学方程式为______

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51mol水杨酸分别消耗NaOHNaHCO3的物质的量之比是______

6X是比水杨酸多一个碳原子的同系物。X的同分异构体中,符合下列条件的共__种,其中取代基在苯环的对位且能消耗3molNaOH的同分异构体的结构简式是_______苯环上有两个取代基FeCl3发生显色反应能发生水解反应

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③在转移液体前需要注意的是(容量瓶已查漏且洗涤干净)________________________

④下列操作会使配制的稀硫酸物质的量浓度偏大的是________

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B.量取浓溶液读数时仰视刻度线

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