Question

【題目】研究 NOx、SO2、CO 等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。

(1)處理含 CO、SO2 煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì) S。

已知：①CO(g)+ 1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH=－283.0kJ·mol-1

②S(s)+ O2(g)＝SO2(g) ΔH=－296.0kJ·mol-1

此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________。

(2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。已知：

① CO(g)+NO2(g)＝NO(g)+CO2(g) ΔH=－akJ·mol-1 (a＞0)

② 2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g) ΔH=－bkJ·mol-1 (b＞0)

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下 3.36LCO 還原 NO2 至 N2(CO 完全反應(yīng))的整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol，放出的熱量為_______ kJ(用含有 a 和 b 的代數(shù)式表示)。

(3)用 CH4 催化還原 NOx 也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1＝－574kJ·mol-1 ①

CH4(g)+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2＝？②

若 1molCH4 還原 NO2 至 N2 整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為 867kJ，則 ΔH2=_______ 。

(4)工業(yè)上一般用堿溶液來(lái)吸收 NO2，SO2。寫(xiě)出用氨水吸收過(guò)量 SO2 的離子方程式__________________ 。

Answer 1

【答案】 2CO(g)+SO2(g)＝S(s)+2CO2(g)ΔH1＝-270kJ·mol-1 0.3 3(2a+b)/80 －1160kJ/mol NH3H2O+SO2=NH4++HSO3－

【解析】本題主要考查反應(yīng)熱的計(jì)算。

(1)2①-②得此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2CO(g)+SO2(g)＝S(s)+2CO2(g)ΔH1＝-270kJ·mol-1。

(2)2①+②得4CO(g)+2NO2(g)＝N2(g)+4CO2(g) ΔH=－(2a+b)kJ·mol-1(b＞0)

CO～CO2～2e-，若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36L即0.15molCO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng))的整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol，放出的熱量為3(2a+b)/80kJ。

(3)(①+②)/2得CH4(g)+2NO2(g)=2NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) (ΔH1+ΔH2)/2

若1molCH4還原NO2至N2整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為867kJ，(ΔH1+ΔH2)/2=-867 kJ·mol-1，則ΔH2=-1160 kJ·mol-1。

(4)用氨水吸收過(guò)量SO2的離子方程式為NH3H2O+SO2=NH4++HSO3－。