Question

【题目】为使空气质量达标，完成二氧化硫、氮氧化物排放量下降的目标，离不开各种化学处理方法。

(1)一定条件下，用CO处理燃煤烟气中的SO2可生成液态硫，实现硫的回收。

己知：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H=-566kJ·mol-1

S(l)+O2(g)SO2(g)△H=-296kJ·mol-1

则用CO处理燃煤烟气中SO2的热化学方程式是__________________________________，该反应的平衡常数表达式为K=_________________________。

(2)研究发现利用反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)可消除NO的污染。当NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1和4∶1时；NO脱除率随温度变化的曲线如图所示，则：

①一定温度下密闭的恒压容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。

a．4v逆(N2)=v正(O2)

b．混合气体的密度保持不变

c．c(N2)∶c(H2O)∶c(NH3)=4∶6∶4

d．单位时间内断裂12molN-H键的同时断裂4molN≡N键

②曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为_______mg/(m3·s)。

③曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是___________，做出该判断的理由是___________。

(3)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时进行脱硫、脱硝的处理。已知，温度为323K时，在浓度为5×10-3mol·L-1的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的混合气，反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：

离子	SO42-	SO32-	NO3-	NO2-	Cl-
c/(mol·L-1)	8.35×10-4	6.87×10-6	1.5×10-4	1.2×10-5	3.4×10-3

则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为_______________________________；增大压强，NO的转化率__________(填“提高”、“不变"或“降低”)。

Answer 1

【答案】 2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)△H=-270kJ/mol K= bd 1.5×10-4 3∶1 NH3与NO物质的量比值越大，NO的脱除率越高 4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+2H2O+3Cl- 提高

【解析】（1）将第二个方程式×（-1）再加上第一个方程式得到：2CO(g) + SO2(g) = 2CO2(g) + S(l) △H=-270kJ/mol。该反应的平衡常数表达式为：K=。

（2）①反应方程式中的速率比英国等于其系数比，所以应该是v逆(N2)=4v正(O2)，选项a错误。反应容器恒压，根据阿伏加德罗定律的推论，同温同压下，气体的密度比等于其摩尔质量（分子量）的比，所以混合气体的密度不变就是混合气体的平均分子量不变。反应中所有物质都是气体，所以气体的总质量不变，平均分子量也不变，得到气体的总物质的量不变，因为两边系数不等，所以气体物质的量不变说明反应达平衡，进而说明选项b正确。浓度的比例关系，不能说明达平衡，因为没有说明比例不变，有可能是某个瞬间达到这个关系，过了这个瞬间，又发生了变化，所以选项c错误。单位时间内断裂12molN-H键说明有4mol氨气参与了反应，同时断裂4molN≡N键说明有4mol氮气进行了逆反应，所以说明反应达平衡，选项d正确。答案为bd。

②从图中得到A点的NO脱除率为55%，B点的NO脱除率为75%，即从A到B时NO的脱除率增加了20%，所以反应的NO为6×10-4×20%=1.2×10-4mg/m3，时间为0.8s，所以反应的速率为 mg/(m3·s)。

③NH3与NO的物质的量之比越大，NO的脱除率越高，所以曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是3:1。

（3）混合气体通过NaClO2的溶液后，N元素主要转化为NO3-，所以NO应该被氧化为NO3，方程式为：4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+2H2O+3Cl-。增大压强平衡正向移动，NO的转化率升高。