题目内容

研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为______．利用反应6NO2（g）+8NH3（g）数学公式7N2（g）+12H2O（g）也可处理NO2．则化学平衡常数表达式K=______；当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是______L．
（2）汽车尾气中含有NO和CO气体，对环境有影响．已知平衡常数K的值大小，是衡量化学反应进行程度的标志．在25℃时，下列反应及平衡常数如下
2NO（g）?N2（g）+O2（g）-Q1　　　K1=1×1030
2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）+Q2　　　　K2=2.5×1091
为了完成汽车尾气处理装置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染气体，根据上述有关数据判断，下列说法正确的是______
A．改造后的尾气装置使用高温高压，可大量减少污染气体的排放
B．汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥，对植物生长有益，可不必除去
C．改造后的尾气装置使用催化剂，可大量减少污染气体的排放
D．根据K1和K2的数据，尾气中NO和CO可自行转化为无害气体
（3）一定条件下将CO和H2O发生反应，可减少CO对环境的影响．若在700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2+H2（g）
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＜t2）：
反应时间/minn（CO）/molH2O/mol
01.200.60
t10.80
t20.20
反应在t1min内的平均速率为v（H2）=______mol?L-1?min-1，保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20molH2O，到达平衡时，n（CO2）______0.80mol（填：大于、小于、等于）．
（4）酸雨是大气污染的危害之一，二氧化硫（SO2）的含量是空气质量监测的一个重要指标．某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验，每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如下表：
测定时间/h01234
雨水样品的pH4.734.624.564.554.55
请写出上述PH变化的原因（用化学方程式表示）______．

解：（1）NO2与H2O反应的方程式为：3NO2+H2O═2HNO3+NO，化学平衡常数表达式K=，6NO2+8NH3═7N2+12H2O，当反应中有1 mol NO2参加反应时，共转移了4 mol电子，故转移1.2mol电子时，消耗的NO2为1.2mol××22.4L/mol=6.72L，
故答案为：3NO2+H2O═2HNO3+NO；；6.72；
（2）A．改造后的尾气装置使用高温高压，不可大量减少污染气体的排放，故A错误；
B．氮氧化物在一定条件下能产生光化学污染，必须除去，故B错误；
C．CO和NO在催化剂的作用下发生反应生成CO2和N2，可大量减少污染气体的排放，故C正确；
D．反应2NO（g）?N2（g）+O2（g）进行程度不大，尾气中NO不可自行转化为无害气体，故D错误；
故选：C；
（3）由表中数据可知，t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，v（CO）==mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比计算v（H2）=v（CO）=mol/（L?min），反应为吸热反应，温度越高，CO的含量越少，所以在t1到 t2时间段内，上述可逆反应已经达到平衡状态，到达平衡时，n（CO2）=0.40mol，保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20molH2O，到达平衡时，平衡等效，n（CO2）=0.80mol，
故答案为：；等于；
（4）雨水的pH值变小的原因是由于排放出来的SO2等气体溶于水后生成H2SO3，H2SO3随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H2SO4，2H2SO3+O2=2H2SO4，从而使雨水的酸性增强，pH减小，故答案为：2H2SO3+O2=2H2SO4．
分析：（1）二氧化氮可以和水反应生成硝酸和一氧化氮；平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；根据化学方程式以及电子转移知识来回答；
（2）A．根据高压对上述平衡无影响，温度升高，该反应2NO（g）?N2（g）+O2（g）-Q1平衡逆向移动；
B．氮氧化物在一定条件下能产生光化学污染；
C．CO和NO在催化剂的作用下发生反应生成CO2和N2；
D．反应2NO（g）?N2（g）+O2（g）进行程度不大；
（3）由表中数据可知，t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据v=计算v（CO），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（H2）；
先根据反应为吸热反应，温度越高，CO的含量越少，所以在t1到 t2时间段内，上述可逆反应已经达到平衡状态，到达平衡时，n（CO2）=0.40mol，然后根据等效平衡来分析；
（4）排放出来的SO2等气体溶于水后生成H2SO3，H2SO3随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H2SO4，2H2SO3+O2=2H2SO4，从而使雨水的酸性增强，pH减小．
点评：本题是道拼题，涉及知识点较多，注意相关知识的积累与运用．
练习册系列答案
相关题目
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义．
（1）I2O5可使H2S、CO、HCl等氧化，常用于定量测定CO的含量．已知：
2I2（s）+5O2（g）=2I2O5（s）；△H=-75.56kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=-566.0kJ?mol-1
写出CO（g）与I2O5（s）反应生成I2（s）和CO2（g）的热化学方程式：
5CO（g）+I2O5（s）=5 CO2（g）+I2（s）；△H=-1377.22kJ/mol
5CO（g）+I2O5（s）=5 CO2（g）+I2（s）；△H=-1377.22kJ/mol
．
（2）CO可制做燃料电池，以KOH溶液作电解质，向两极分别充入CO和空气，工作过程中，K+
无此空，请您删除
无此空，请您删除
移向
正
正
极（填“正”或“负”），正极反应方程式为：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．
（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应．该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料．
①该复合肥料可能的化学式为
（NH4）3PO4、（NH4）2HPO4、NH4H2PO4
（NH4）3PO4、（NH4）2HPO4、NH4H2PO4
（写出一种即可）．
②若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐，则此时溶液呈
碱
碱
性（填“酸”或“碱”）．
常温下弱电解质的电离平衡常数如下：氨水 Kb=1.8×10-5mol?L-1
H2SO3 Ka1=1.3×10-2mol?L-1，Ka2=6.3×10-8mol?L-1
③向②中溶液中通入
SO2
SO2
气体可使溶液呈中性．（填“SO2”或NH3”）
此时溶液中
[NH
+
4
]
[SO
2-
3
]
＞
＞
2（填“＞”“＜”或“=”）
（4）NOx可用强碱溶液吸产生硝酸盐．在酸性条件下，FeSO4溶液能将
NO
-
3
还原为NO，写出该过程中产生NO反应的离子方程式
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
．
（2013?资阳模拟）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义．
（1）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体．将体积比为3：4的NO2、SO2气体置于容积固定的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是
bd
bd
．（错选不给分）
a．体系压强保持不变            b．混合气体颜色保持不变
c．混合气体的密度保持不变      d．SO2的质量不再变化
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：2，则平衡常数K=
2
2
．
（2）一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率．现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2CO+O2=2CO2．则下列说法中正确的是
bc
bc
．（错选不给分）
a．通CO的一极是电池的正极
b．正极发生还原反应
c．负极发生的电极反应是：CO+CO32--2e-=2CO2
d．负极发生的电极反应是：O2+2CO2+4e-=2CO32-
已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol
写出CO的燃烧热的热化学方程式为
CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H=-283kJ/mol
CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H=-283kJ/mol
．
（3）工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO2的混合物为例）．已知：NO不能与Na2CO3溶液反应．
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2    2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO2的体积比为
1：7
1：7
．
V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素，V的原子序数与X的原子序数之和等于Y的原子序数，W的原子序数与X的原子序数之和等于Z的原子序数；V和Y位于同一主族，且Y是一种非金属元素．
（1）比较X、Y、Z的原子半径大小
Si
Si
＞
P
P
＞
O
O
（填写元素符号）；
（2）W与Z形成的单质分别为甲、乙，最简单氢化物分别为丙、丁，下列判断正确的是
a
a
     
 a．稳定性：甲＞乙，沸点：丙＞丁       b．活泼性：甲＞乙，沸点：丁＞丙
c．稳定性：丙＜丁，沸点：甲＜乙       d．稳定性：丙＞丁，沸点：甲＞乙
（3）研究表明：VX2在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体M，其结构中原子的排列为正四面体，请写出M及其2种同素异形体的名称
金刚石
金刚石
、
足球烯
足球烯
、
石墨
石墨
；
（4）工业上，将Al2O3、V单质、W单质按物质的量之比1：3：1在高温下反应可制得一种无机非金属材料AlW，该反应的化学方程式为
Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO
Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO
，当0.2mol W单质参加反应，转移电子数目是
1.2NA
1.2NA

（5）新型纳米材料ZnFe2Xa可由化合物ZnFe2X4经高温还原制得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去，转化流程如图所示：

若2mol ZnFe2X a与SO2反应可生成0.75mol S，a=
3.25
3.25
；2molZnFe2Xa可分解物质的量之比为3：2的NO2、NO混合气体（均分解为N2）的体积V=
21
21
L（标准状况）
（6）在t℃时，将a g NH3完全溶于X的常见氢化物，得到V mL溶液，假如该溶液的密度为d g/cm3，质量分数为w，其中含NH4+的物质的量为b mol．下列叙述正确的是
C
C

A．溶质的质量分数为w=
a
Vd-a

B．氨水的物质的量浓度为
1000a
35V
  mol/L
C．溶液中c（OH-）=
1000b
V
  mol?L-+c（H+）
D．上述溶液中再加入VmL水后，所得溶液的质量分数大于0.5w．
精英家教网研究CO、NO、NO2等气体的性质，以便消除污染或变废为宝，可以保护环境、节约资源．试运用所学知识，解决下列问题：
（1）生产水煤气过程中有以下反应：
①C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H1；
②CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H2；
③C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H3；
若平衡表达式为K=
c(H2)?c(CO)
c(H2O)
，则它所对应的化学反应方程式是（填序号）
 
；上述反应△H1、
△H2、△H3之间的关系为
 
．
（2）不同温度下反应②的平衡常数如下表所示．则△H2
 
 0（填“＜”“＞”）；在500℃时，把等物质的量浓度的CO和H2O（g）充入反应容器，达到平衡时c（CO）=0.005mol/L、c（H2）=0.015mo/L，则CO的平衡转化率为
 
．
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
（3）对反应2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0，在温度为T1、T2时，平衡体系N2O4的体积分数随压强变化曲线如右上图所示．则T1
 
T2（填“＞”或“＜”）；增大压强，平衡向
 
反应方向移动；B、C两点的平衡常数B
 
C（填“＞”或“＜”）．

（14分）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。

（1）I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化，常用于定量测定CO的含量。已知：

2I2(s) + 5O2(g)= 2I2O5(s)     △H=－75.56 kJ·mol－1

2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g)    △H=－566.0 kJ·mol－1

写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式：       。

（2）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是       。

a．体系压强保持不变             b．混合气体颜色保持不变

c．SO3和NO的体积比保持不变    d．每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝        。

（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为        （写出一种即可）。

（4）如图是一种碳酸盐燃料电池（MCFC），以水煤气（CO、H2）为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出B极电极反应式       。

（5）工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO2的混合物为例）。

已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。 

NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2

2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2

①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO2的体积比为       。

②用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是       。

 

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