“綠水青山就是金山銀山”,運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)對緩解環(huán)境污染、能源危機(jī)具有重要意義。
(1)汽車是近代重要的交通運(yùn)輸工具,隨著汽車量的激增,汽車尾氣造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。汽車尾氣中的有害成分主要有CO、NO、SO2、顆粒物和臭氧等。
①汽車尾氣中NO生成過程中的能量變化如圖所示。1molN2和1molO2完全反應(yīng)生成NO會 吸收吸收(填“吸收”或“放出”) 180180kJ能量。
②一種新型催化劑用于NO和CO的反應(yīng):2NO+2CO?2CO2+N2為了測定在某種催化劑作用下該反應(yīng)的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(10-4mol?L-1) | 10 | 4.5 | 2.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
c(CO)/(10-3mol?L-1) | 36.0 | 30.5 | 28.5 | 27.5 | 27.0 | 27.0 |
1.9×10-4
1.9×10-4
。(保留小數(shù)點后一位)③在容積固定的絕熱容器中發(fā)生反應(yīng)2NO+2CO2?2CO2+N2,下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
AB
AB
(填標(biāo)號)。A.容器內(nèi)混合氣體溫度不再變化
B.容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變
C.2v逆(NO)=v正(N2)
D.容器內(nèi)混合氣體密度保持
(2)煤燃燒排放的煙氣中含有SO2和NO2,會形成酸雨,污染大氣。
①NaClO2溶液在堿性條件下可對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝,效果非常好。完成下列對煙氣脫氮過程的離子方程式:
3
3
C
l
O
-
2
4
4
NO+4OH-
4OH-
═3
3
Cl-+4
4
NO
-
3
2H2O
2H2O
。②針對含SO2的工業(yè)廢氣可以采用“鈣基固硫法”。例如將生石灰與含硫的煤混合后再燃燒,可以將SO2最終轉(zhuǎn)化為CaSO4,請寫出生石灰將SO2轉(zhuǎn)化為CaSO4的反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2CaO+2SO2+O2 2CaSO4
△
2CaO+2SO2+O2 2CaSO4
。 △
③將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖如圖。催化劑a表面的電極反應(yīng)式為
SO2+2H2O-2e-=+4H+
SO
2
-
4
SO2+2H2O-2e-=+4H+
。若得到的硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為49%,則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為 SO
2
-
4
8:15
8:15
。【答案】吸收;180;1.9×10-4;AB;3;4;4OH-;3;4;2H2O;2CaO+2SO2+O2 2CaSO4;SO2+2H2O-2e-=+4H+;8:15
△
SO
2
-
4
【解答】
【點評】
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