题目内容
【题目】研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。
Ⅰ．NOx主要来源于汽车尾气。
已知：N2（g）＋O2（g）
2NO（g） △H＝＋180.50 kJ·mol－1
2CO（g）＋O2（g）2 CO2（g） △H＝－566.00kJ·mol－1
（1）为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。写出该反应的热化学方程式_________________。
（2）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程（0－15min）中NO的物质的量随时间变化的关系如右图所示。
①T℃时该化学反应的平衡常数K＝_______________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，平衡将_______移动。（填“向左”、“向右”或“不）
②图中a、b分别表示在一定温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n(NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是__________（填“a”或“b”）。
③15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_______。
Ⅱ．SO2主要来源于煤的燃烧。燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
（3）用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3－。该反应的离子方程式是___________________。
（4）如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42－。物质A的化学式为_____________，阴极的电极反应式是________________________。
【答案】（1）2NO（g）+2CO（g）
2CO2（g）+N2（g）△H=－746.50kJ·mol－1
（2）①5mol/L-1；向右（2分）；②b；③增加CO的物质的量浓度（或增大压强、降低温度等）
（3）H2O+2SO2+CO32-=2HSO3-+CO2↑（2分）
（4）H2SO4（1分）；NO+6H++5e－=NH4++H2O（2分）
【解析】
试题分析：（1）已知：N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H=+180.50kJmol-1①
2CO(g)+O2(g)CO2(g)△H=-566.00kJmol-1②
根据盖斯定律：②-①得到：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-746.50 kJmol-1；
（2）①起始时，NO为0.4mol，平衡时NO为0.2mol，
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2
起始量：0.4mol 0.4mol 0 0
转化量：0.2mol 0.2mol 0.2mol 0.1mol
平衡量：0.2mol 0.2mol 0.2mol 0.1mol
则平衡时的浓度：c(NO)=0.1mol/L，c(CO)=0.1mol/L，c(CO2)=0.1mol/L，c(N2)=0.05mol/L
k＝
＝5(mol/L)-1；
平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，
则c(CO)=0.5mol/L，c(N2)=0.45mol/L，
Qc＝
＝1.8＜k，则平衡将向右移动；
②催化剂表面积较大，反应速率快，达到平衡所用时间短，由图可知，b曲线代表的条件下反应速率快，所以b的催化剂的表面积大；故答案为b；
③由图象可知，NO的浓度减小，平衡向正方向移动，所以改变的条件为增加CO的物质的量浓度或增大压强；
（3）碳酸钠溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，其反应的离子方程式为：H2O+2SO2+CO32-＝2HSO3-+CO2↑；
（4）电解装罝可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-，则电解方程式为5SO2+2NO+8H2O
(NH4)2SO4+4H2SO4。由电解方程式可知，物质A为硫酸，其的化学式H2SO4；电解时，阳极上二氧化硫失电子生成硫酸根离子，阴极是NO得到电子转化为铵根，则阴极的电极反应式是NO + 6H+ + 5e－= NH4+ +H2O。
