Question

【题目】硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题，请回答下列问题：

(1)下列环境问题主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引发的是___________。

A.全球变暖 B.酸雨 C.水体富营养化(水华) D.白色污染

(2)SO2的排放主要来自于煤的燃烧。常用石灰石脱硫，其产物可以做建筑材料。

已知：CaCO3(s)=CO2(g)+CaO(s) ΔH=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)=CaSO3(s) ΔH=－402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=－234.2kJ/mol

写出CaCO3与SO2脱硫的热化学反应方程式_____________________________________。

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：

反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=－34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－64.2kJ/mol

对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表：

浓度(molL-1)	时间(min)
	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。

A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO

C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂

(4)某实验室模拟反应b，在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率 α(NO)随温度的变化如图所示：

<>①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是_________________；

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa 时，该反应的化学平衡常数Kp＝________(只列出计算式)(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。

Answer 1

【答案】B 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8kJ/mol 0.042mol/(Lmin) 减小 BC 1050K前反应未达平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO2转化率提高 或

【解析】

(1)硫氧化物和氮氧化物的排放引发酸雨、光化学烟雾等；

(2)已知：①CaCO3(s)═CO2(g)+CaO(s)△H=+178.2kJ/mol，②SO2(g)+CaO(s)═CaSO3(s)△H=-402kJ/mol，③2CaSO3(s)+O2(g )═2CaSO4(s)△H=-234.2kJ/mol，根据盖斯定律计算(①+②)×2+③得到石灰石脱硫的热化学反应方程式；

(3)①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)=；反应为放热反应升温平衡逆向进行；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，依据图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，依据平衡常数计算K=，平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积后加入一定量一氧化氮；

(4)①1050kPa前，反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因，1050KPa前反应未达平衡状态，随着压强增大，反应速率加快；

②在T2℃、在1100 kPa时二氧化氮转化率40%，结合三行计算列式得到；设通入二氧化氮2mol，

Kp=。

(1)硫氧化物和氮氧化物的排放引发酸雨、光化学烟雾等；

A．全球变暖是二氧化碳，故A错误；

B．硫氧化物和氮氧化物的排放引发硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，故B正确；

C．水体富营养化(水华)是磷元素过量排放，故C错误；

D．白色污染是聚乙烯、聚氯乙烯等塑料制品造成，故D错误；

故答案为：B；

(2)已知：①CaCO3(s)═CO2(g)+CaO(s)△H=+178.2kJ/mol，②SO2(g)+CaO(s)═CaSO3(s)△H=-402kJ/mol，③2CaSO3(s)+O2(g )═2CaSO4(s)△H=-234.2kJ/mol，盖斯定律计算(①+②)×2+③得到石灰石脱硫的热化学反应方程式：2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)△H=-681.8kJ/mol；

(3)①C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=-34.0kJ/mol，图表数据得到0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)===0.042mol/(Lmin)，反应为放热反应升温平衡逆向进行，平衡常数减小；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，依据图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，依据平衡常数计算K=，平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积后加入一定量一氧化氮；

A．加入一定量的活性炭，碳是固体对平衡无影响，平衡不动，故A错误；

B．通入一定量的NO，新平衡状态下物质平衡浓度增大，故B正确；

C．适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故C正确；

D．加入合适的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故D错误；

故答案为BC；

(4)①1050 kPa 前，反应b 中NO2转化率随着压强增大而增大的原因，1050kPa前反应未达平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO转化率提高；

②在1100 kPa时二氧化氮转化率40%，结合三行计算列式得到；设通入二氧化氮mol；

气体总物质的量=1.2mol，Kp==。