题目内容
【题目】SO2和NOx都是大气污染物。
(1)汽车排放的尾气中含CO和NO,汽车发动机工作时产生的NO和CO可通过催化转化器转化为两种无污染的气体,该反应的化学方程式是_________________________________________;
(2)采取还原法,用炭粉可将氮氧化物还原.
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6kJmol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1
则反应C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)△H=__________kJmol-1.
(3)将NO2变成无害的N2要找到适合的物质G与适当的反应条件,G应为_____________(填写“氧化剂”
或“还原剂”).下式中X必须为无污染的物质,系数n可以为0;
NO2+GN2+H2O+nX (未配平的反应式);
下列化合物中,满足上述反应式中的G是________(填写字母);
a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH
(4)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如图1所示:NO2被吸收的离子方程式是______________;
(5)利用图2所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2.
①b极的电极反应式为__________________________;
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32-生成.该反应离子方程式为__________________________。
【答案】(1)2CO+2NO2CO2+N2 (2)-574.1 (3)还原剂;ad (4)2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+ (5)①2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O ②4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O
【解析】
试题分析:(1)CO和NO2通过催化转化器将其转化为无污染的两种气体是氮气和二氧化碳,反应为2CO+2NO2CO2+N2;
(2)根据盖斯定律,一个反应无论是一步完成还是分为几步完成,其热效应是相同的,已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6kJmol-1 ①
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1 ②
将②-①可得:C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-393.5kJmol-1-180.6kJmol-1=-574.1KJ/mol;
(3)将NO2变成无害的N2中,氮元素的化合价降低了,二氧化氮做氧化剂,需要加入还原剂,在下列四种物质:a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH中,能被二氧化氮氧化具有还原性的物质有乙醇和NH3;
(4)氨水可以将SO2和NO2同时吸收处理,二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氢根离子,NO2被吸收的离子方程式是2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+;
(5)①依据图示可知,阴极上HSO3-得电子生成S2O42-,阴极区发生反应2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;
②阴极排出的溶液为S2O42-,二氧化氮与其发生反应,S2O42-中硫元素由+3价,变为硫酸根中硫元素为+4价,S2O42-被氧化是还原剂;二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价,二氧化氮被还原为氧化剂,依据原子守恒和得失电子守恒可得,发生的离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O。
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