Question

CO、NO、NO₂、SO₂等都是污染大氣的有害氣體，對其進(jìn)行回收利用是節(jié)能減排的重要課題．
（1）上述四種氣體直接排入空氣中會引起酸雨的有______．
（2）NO₂可用尿素[CO（NH₂）₂]還原（尿素中C元素的化合價(jià)為+4價(jià)），反應(yīng)的方程式為：4CO（NH₂）₂+6NO₂═7N₂+4CO₂+8H₂O．當(dāng)消耗掉12g尿素時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是______．
（3）SNCR-SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)（除去煙氣中的NO_X），改流程中發(fā)生的主要反應(yīng)有：
4NO（g）+4NH₃（g）+O₂g?4N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-18070.0kjmol^-1
6NO（g）+4NH₃（g）?5N₂（g）+6H₂O（g）△H₁=-1627.2kjmol^-1
6NO（g）+8NH₃（g）?7N₂（g）+12H₂O（g）△H₃=-2659.9kjmol^-1
則反應(yīng)N₂g+O₂g?2NO（g）的△H=______kJ．mol^-1（4）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H₂g?CH₃OH（g）．在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20molH₂，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇，CO的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖所示．則該反應(yīng)是△H______0（填“＞”或“＜”）．若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為______L．
（5）工業(yè)上用氨水將來SO₂轉(zhuǎn)化成都（NH₄）₂SO₃，再氧化成（NH₄）₂SO₄．（NH₄）₂SO₄溶液中離子濃度大小順序?yàn)開_____；已知25℃時(shí)，0.05mol．L^-1（NH₄）₂SO₄溶液的pH=a，則=______（用含a的代數(shù)式表示，已知NH₃．H₂O的電離常數(shù)Kb=1.7×10^-5mol．L^-1）．

Answer 1

解：（1）能引起酸雨的氣體是氮氧化物和二氧化硫，故答案為：NO、NO₂、SO₂；
（2）尿素中C元素的化合價(jià)為+4價(jià)，反應(yīng)中只有N元素變價(jià)，4molCO（NH₂）₂中-3價(jià)的N失去24mol電子，6molNO₂中+4價(jià)的N得到24mol電子，生成7mol N₂共轉(zhuǎn)移24mol電子，則12g的物質(zhì)的量==0.2mol，所以消耗12g尿素時(shí)消耗時(shí)，共轉(zhuǎn)移1.2 mol電子，故答案為：1.2 mol；
（3）6NO（g）+4NH₃（g）?5N₂（g）+6H₂O（g）△H₁=-1627.2kJmol^-1①
4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）?4N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-18070.0kJmol^-1 ②
6NO（g）+8NH₃（g）?7N₂（g）+12H₂O（g）△H₃=-2659.9kJmol^-1③
將方程式②-①得N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=△H₂-△H₁=-18070.0kJmol^-1-（-1627.2kJmol^-1）=-179.8kJ/mol，
故答案為：-179.8；
（4）據(jù)圖象可知，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，所以△H＜0；T₁時(shí)，A點(diǎn)對應(yīng)的α=0.5，據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可得K=1．因B點(diǎn)與A點(diǎn)溫度相同，K不變，可計(jì)算出體積為2L，故答案為：＜；2；
（5）（NH₄）₂SO₄溶液中NH₄⁺水解顯酸性，則離子濃度大小順序?yàn)閏（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
0.05mol?L^-1（NH₄）₂SO₄溶液的pH=a，則c（OH^-）=10^a-14，Kb=1.7×10^-5mol．L^-1，所以==1.7×10^9-a，
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；1.7×10^9-a．
分析：（1）能引起酸雨的氣體是氮氧化物和二氧化硫；
（2）根據(jù)尿素和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）根據(jù)蓋斯定律解答；
（4）根據(jù)溫度和CO的轉(zhuǎn)化率確定反應(yīng)熱，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，根據(jù)CO的轉(zhuǎn)化率確定反應(yīng)方向，從而確定容器的體積變化；
（5）根據(jù)鹽的類型及鹽的化學(xué)式確定離子濃度大��；根據(jù)一水合氨的電離常數(shù)及溶液中氫氧根離子濃度計(jì)算．
點(diǎn)評：本題以研究污染大氣的有害氣體性質(zhì)為載體考查氧化還原反應(yīng)、熱化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)平衡及電解質(zhì)溶液的相關(guān)知識，難度中等．