Question

【題目】請按要求回答如下有關(guān)大氣污染處理的相關(guān)問題。

(1)汽車發(fā)動機工作時常會產(chǎn)生NO2，其中主要反應(yīng)的能量變化如圖所示：

①寫出N2和O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______________。

②常溫下NH3可與NO2直接反應(yīng)實現(xiàn)無害轉(zhuǎn)化。寫出用此法治理n(NO)：n(NO2)=1:1時反應(yīng)（可逆）的化學(xué)方程式__________________；已知該反應(yīng)ΔH<0，寫出既能加快反應(yīng)速率又能提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率的措施之一：_________________。

(2)利用I2O5消除CO污染的反應(yīng)為：5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)；不同溫度下，向裝有足量I2O5固體的2L恒容恒溫密閉容器中通入2molCO，測得CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)[φ(CO2)]隨時間t變化曲線如下圖所示：

①T1溫度下，0.5min內(nèi)CO2的平均速率為_______________。

T2溫度下，化學(xué)平衡常數(shù)K=_________________。

②a點時，向容器中再沖入2molCO，再次達(dá)到平衡后，φ(CO2)_______________（填“增大”、“減小”或“不變”

(3)利用I2消除SO2污染的工業(yè)流程如下：

①反應(yīng)器中反應(yīng)的離子方程式：______________________。

②用化學(xué)平衡移動的原理分析，使用膜反應(yīng)器及時分離出H2的目的是：_________。

Answer 1

【答案】 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-120kJ·mol-1 2NH3+NO+NO22N2+3H2O 其他條件不變，增大NH3濃度 0.8mol·L-1·min-1 1024 不變 SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ HI分解為可逆反應(yīng)，及時分離出產(chǎn)物氫氣，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，且生成更多的I2利于循環(huán)使用

【解析】(1)①根據(jù)圖像，N2和O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=1140 kJ·mol-1-1260 kJ·mol-1=-120kJ·mol-1，故答案為：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-120kJ·mol-1；

②常溫下NH3可與NO2直接反應(yīng)實現(xiàn)無害轉(zhuǎn)化，生成氮氣和水，用此法治理n(NO)：n(NO2)=1:1時反應(yīng)(可逆)的化學(xué)方程式為2NH3+NO+NO22N2+3H2O；該反應(yīng)ΔH<0，既能加快反應(yīng)速率又能提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率的措施可以是其他條件不變，增大NH3濃度，故答案為：2NH3+NO+NO22N2+3H2O；其他條件不變，增大NH3濃度；

(2)①圖象可知T1溫度下，0～0.5min內(nèi)二氧化碳體積分?jǐn)?shù)為0.3，設(shè)CO的變化量為x，

5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)

起始量(mol/L) 1 0

變化量(mol/L) x x

5min量(mol/L) 1-x x

=0.4，解得：x=0.4，由反應(yīng)速率v===0.8molL-1min-1， T2溫度下達(dá)到平衡，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)為0.8，設(shè)一氧化碳轉(zhuǎn)化y

5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)

起始量(mol/L) 1 0

變化量(mol/L) y y

平衡量(mol/L) 1-y y

=0.8，解得：y=0.8mol/L，平衡常數(shù)===1024，故答案為：0.8 molL-1min-1；1024；

②a點時，向容器中再沖入2molCO，平衡正向移動，但溫度不變，平衡常數(shù)不變，因此再次達(dá)到平衡后，φ(CO2)不變，故答案為：不變；

(3)①從流程圖可知，在反應(yīng)器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反應(yīng)方程式為SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+，故答案為：SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+；

②HI分解為可逆反應(yīng)，及時分離出產(chǎn)物H2，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，且生成更多的I2利于循環(huán)使用，故答案為：HI分解為可逆反應(yīng)，及時分離出產(chǎn)物H2，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，且生成更多的I2利于循環(huán)使用。