Question

【题目】“雾霾”成为人们越来越关心的环境问题．雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质．请回答下列问题：
（1）汽车尾气是雾霾形成的原因之一．尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质 （CxHy）催化还原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式为 ．
（2）冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一．经研究发现将煤炭在 的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为： ． 2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2 （g）△H
已知：
①N2（g）+O2（g）2NO（g）△H1=+180.5kJmol﹣1
②2CO（g）2C（s）+O2（g）△H2=+221kJmol﹣1
③C（s）+O2（g）CO2（g）△H3=﹣393.5kJmol﹣1
则△H=
（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨．
①a表示离子交换膜（填“阴”或“阳”）．A﹣E分别代表生产中的原料或产品．其中C为硫酸，则A表示 ． E表示 ．
②阳极的电极反应式为 ．
（4）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的 反应为：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）．若在T1℃、0.1MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2[其中n（SO2）：n（O2）=2：1]，测得容器内总压强与反应时间如图二所示．
①图中A点时，SO2的转化率为 ．
②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，刻C点的正反应
速率vc（正）与A点的逆反应速率vc （逆）的大小关系为vc（正）vc （逆） （填“＞”、“＜”或“=”）
③图中B点的压强平衡常数kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算．分压=总压×物质的量分数）．

Answer 1

【答案】
（1）4CxHy+（8x+2y）NO=4XCO2+（4x+y）N2+2yH2O
（2）2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；﹣746.5kJ?mol﹣1
（3）阳；NaOH溶液；氢气；SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣
（4）45%；＞
【解析】解：（1）（CxHy）催化还原尾气中的NO气体生成氮气、二氧化碳和水，结合原子守恒配平书写化学方程式为：4CxHy+（8x+2y）NO=4XCO2+（4x+y）N2+2yH2O，所以答案是：4CxHy+（8x+2y）NO=4XCO2+（4x+y）N2+2yH2O；（2）②×2+③×2﹣①得到2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），反应的焓变=2（+110.5kJmol﹣1）+2（﹣393.5kJmol﹣1）﹣（180.5kJmol﹣1）=﹣746.5kJmol﹣1 ，
所以答案是：﹣746.5kJmol﹣1；（3）①从C为硫酸可知，硫酸根来源于亚硫酸根放电．故b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根离子，故A为氢氧化钠，E为氢气，
所以答案是：阳；NaOH溶液；氢气；②阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根，反应的离子方程式为SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣ ，
所以答案是：SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣；（4）①依据化学三行列式计算，设氧气消耗物质的量为x，

	2SO2（g）+	O2（g）	2SO3
起始量（mol）	2a	a	0
变化量（mol）	2x	x	2x
平衡量（mol）	2a-2x	a-x	2x

图中A点时，气体物质的量0.085，则 = ，x=0.45a
SO2的转化率= ×100%=45%，
所以答案是：45%；②图象分析可知，先拐先平温度高则T1＜T2 ， C点是平衡状态，A点反应未达到平衡状态，其中C点的正反应速率vC（正）与A点的逆反应速率vA（逆）的大小关系为vC（正）＞vA（逆）
所以答案是：＞；③图中B点，依据化学三行列式计算，设氧气消耗物质的量为y，

	2SO2（g）+	O2（g）	2SO3
起始量（mol）	2a	a	0
变化量（mol）	2y	y	2y
平衡量（mol）	2a-2y	a-y	2y

B点气体物质的量为 0.007，则 = ，y=0.9a，
平衡常数K=（ =24300（MPa）﹣1 ，
所以答案是：24300（MPa）﹣1 ．
【考点精析】本题主要考查了反应热和焓变和化学平衡的计算的相关知识点，需要掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题．