Question

【题目】研究 NOx、SO2、CO 等大气污染气体的处理方法具有重要意义。

(1)处理含 CO、SO2 烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质 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

此反应的热化学方程式是___________________。

(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。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)

若用标准状况下 3.36LCO 还原 NO2 至 N2(CO 完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_______mol，放出的热量为_______ kJ(用含有 a 和 b 的代数式表示)。

(3)用 CH4 催化还原 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 还原 NO2 至 N2 整个过程中放出的热量为 867kJ，则 ΔH2=_______ 。

(4)工业上一般用碱溶液来吸收 NO2，SO2。写出用氨水吸收过量 SO2 的离子方程式__________________ 。

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】本题主要考查反应热的计算。

(1)2①-②得此反应的热化学方程式是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-，若用标准状况下3.36L即0.15molCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为0.3mol，放出的热量为3(2a+b)/80kJ。

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

若1molCH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ，(ΔH1+ΔH2)/2=-867 kJ·mol-1，则ΔH2=-1160 kJ·mol-1。

(4)用氨水吸收过量SO2的离子方程式为NH3H2O+SO2=NH4++HSO3－。