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关键字: | 时间:2025-11-06 03:59 | 人浏览

【答案】2015年,“雾霾”成为年度关键词.近年来,对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题.雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成.

2015年,“雾霾”成为年度关键词.近年来,对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题.雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成.

(1)机动车的尾气是雾霾形成的原因之一,近几年有人提出利用选择性催化剂利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体,请写出该过程的化学方程式______

(2)我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气也是雾霾的主要来源之一.经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,发现能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:

2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H

若①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol﹣1

②CO(g)═C(s)+O2(g)△H2=+110.5kJ•mol﹣1

③C (s)+O2(g)═CO2(g)△H3=﹣393.5kJ•mol﹣1

则△H=______ kJ•mol﹣1 .

(3)燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液,在pH为4~7之间时电解,硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4 . Na2S2O4俗称保险粉,广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上.这种技术是最初的电化学脱硫技术之一.请写出该电解反应中阴极的电极方程式:______

(4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵,其中SO2发生催化氧化的反应为:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),测得容器内总压强与反应时间如图所示:

①该反应的化学平衡常数表达式:K= ______

②图中A点时,SO2的转化率为 ______

③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K=______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

④若在T2℃,其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示,则T1 T2(填“>”、“<”、“=”);其中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正______ vA(逆) (填“>”、“<”、“=”).

【答案】

(1)2C3H6+18NO=6CO2+6H2O+9N2;

(2)﹣746.5

(3)2HSO3﹣+2H++2e﹣=S2O42﹣+2H2O

(4);45%;24300(MPa)﹣1;<;>

【解析】

(1)C3H6催化还原尾气中的NO气体,可以得到无毒的气体氮气和二氧化碳,即2C3H6+18NO=6CO2+6H2O+9N2;所以答案是:2C3H6+18NO=6CO2+6H2O+9N2;

(2))②×2+③×2﹣①得到2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),反应的焓变=2(+110.5kJ•mol﹣1)+2(﹣393.5kJ•mol﹣1)﹣(180.5kJ•mol﹣1)=﹣746.5kJ•mol﹣1 , 所以答案是:﹣746.5;

(3)电解反应中阴极上发生得电子的还原反应,2HSO3﹣+2H++2e﹣=S2O42﹣+2H2O,所以答案是:2HSO3﹣+2H++2e﹣=S2O42﹣+2H2O;

(4)①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3 , 反应的平衡常数K= ,

所以答案是:;

②依据化学三行列式计算,设氧气消耗物质的量为x,

2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3

起始量(mol) 2a a 0

变化量(mol) 2x x 2x

平衡量(mol)2a﹣2x a﹣x 2x

图中A点时,气体物质的量0.085,则= ,

x=0.45a

SO2的转化率=×100%=45%,

所以答案是:45%;

③图中B点,依据化学三行列式计算,设氧气消耗物质的量为y,

2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3

起始量(mol) 2a a 0

变化量(mol) 2y y 2y

平衡量(mol)2a﹣2y a﹣y 2y

B点气体物质的量为 0.007,则= , y=0.9a,

平衡常数K==24300(MPa)﹣1 ,

所以答案是:24300(MPa)﹣1;

④图象分析可知,先拐先平温度高则T1<T2 , C点是平衡状态,A点反应未达到平衡状态,其中C点的正反应速率vC(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vC(正)>vA(逆)

所以答案是:<,>.

【考点精析】解答此题的关键在于理解反应热和焓变的相关知识,掌握在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热.

答案有错

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