Question

【题目】大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除（即脱硝）之后才能排放。

（1）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。

已知：①2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH＝566.0 kJ·mol1

②N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＝+180.0 kJ·mol1

③2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH＝116.5 kJ·mol1

回答下列问题：

①CO的燃烧热ΔH为 _________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。

②CO将NO2还原为单质的热化学方程式为 ________________。

（2）图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。

①该原理中，NO最终转化为H2O和_______（填化学式）。

②当消耗1 mol NH3和0.5 mol O2时，除去的NO在标准状况下的体积为____L。

（3）间接电化学法，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式_____________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理_______。

Answer 1

【答案】-283kJ/mol 631.75 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g) ΔH=-1196kJ/mol N2 11.2 2HSO3－＋2e－＋2H+＝S2O42－+2H2O 2NO＋2S2O42－＋2H2O＝N2＋4HSO3－

【解析】

(1) ①由①2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH＝566.0 kJ·mol1可知, 2molCO完全燃烧放出566.0 kJ的热量，所以1molCO完全燃烧放出283kJ的热量，所以CO的燃烧热ΔH为-283kJ/mol；若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，设1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，由②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=946k +498k-2x=+180.5，解之得x=631.75 ,所以1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75kJ；

②由①2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH1＝566.0 kJ·mol1

②N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH2＝+180.0 kJ·mol1

③2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH3＝116.5 kJ·mol1

①2-②-③可得: 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g) ΔH=(-566.0kJ/mol)2-(+ 180.5kJ/mol)-( -116.5 kJ/mol)=-1196kJ/mol , 所以CO将NO2还原为单质的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g) ΔH=-1196kJ/mol；

(2) ①由脱硝原理确定从体系中分离出的物质为生成物，分别为N2和H2O；

②由电子得失相等计算：O2～2O2-,得电子4mol，0.5mol氧气反应得到电子2mol； 2NO～N2失电子4mol，当失去电子2mol时，有0.5mol氮气生成 标况下体积是11.2L；

（3）根据电解池中阳极氧化、阴极还原，阴极发生还原反应，根据图示，亚硫酸氢根离子得电子生成连二亚硫酸根离子，电极反应式为：2HSO3－＋2e－＋2H+＝S2O42－+2H2O；连二亚硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气，离子反应方程式为：2NO＋2S2O42－＋2H2O＝N2＋4HSO3－。