题目内容

【题目】研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S.已知:1molCO(g)与适量的SO2(g)反应生成S(s)和CO2(g)时,放出135kJ的热量,则此反应的热化学方程式为.
(2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如: ①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若1molCH4(g)直接将NO2(g)还原至N2(g),整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=
(3)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为N2(g)和CO2(g)得到净化.已知 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0 在25℃、101kPa下,将2molNO、2.4molCO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示.

①0~15min 内,v(CO2)= , 25℃时该反应平衡常数为(该空保留2位小数);
②20min 时若改变反应条件,导致NO浓度下降,则改变的条件不可能是(填选项序号).
a.升高温度 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容积
(4)SO2尾气常用饱和Na2SO3溶液吸收,减少SO2气体污染并可得到重要的化工原料NaHSO3 . 已知NaHSO3溶液同时存在以下两种平衡: ①HSO3SO32+H+ , ②HSO3+H2OH2SO3+OH;常温下,0.1 mol/L NaHSO3溶液的pH<7,则该溶液中c(H2SO3c(SO32)(填“>”、“=”或“<”).

【答案】
(1)CO(g)+ SO2(g)= S(s)+CO2(g)△H=﹣135kJ/mol
(2)﹣1160KJ/mol
(3)0.027 mol?L﹣1?min﹣1;0.14; a
(4)<
【解析】解:(1)已知1molCO(g)与适量的SO2(g)反应生成S(s)和CO2(g)时,放出135kJ的热量,因此反应的热化学方程式为:CO(g)+ SO2(g)= S(s)+CO2(g)△H=﹣135kJ/mol,所以答案是:CO(g)+ SO2(g)= S(s)+CO2(g)△H=﹣135kJ/mol;(2)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574KJmol﹣1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2

若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ,(①+②)× 可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867KJmol﹣1,则(﹣574KJmol﹣1+△H2)× =﹣867KJmol﹣1

解得△H2=﹣1160KJ/mol,

所以答案是:﹣1160KJ/mol;(3)①v(CO)= = =0.027 molL﹣1min﹣1;所以v(CO2)=v(CO)=0.027 molL﹣1min﹣1

2NO(g)+

2CO(g)

N2(g)+

2CO2(g)

起始

1

1.2

0

0

转化

0.4

0.4

0.4

0.4

平衡

0.6

0.8

0.4

0.4

所以K= =0.14,所以答案是:0.027 molL﹣1min﹣1; 0.14;

②a.升高温度平衡逆向移动,导致NO浓度增加,故符合; b.增加CO的量,平衡正向移动,导致NO浓度下降,故不符合; c.降低温度,平衡正向移动,导致NO浓度下降,故不符合; d.扩大容积平衡逆向移动,但导致NO浓度下降,故不符合;故选:a;(4)已知NaHSO3中的HSO3既能电离又能水解:HSO3H++SO32电离显酸性,HSO3+H2OH2SO3 +OH 水解显碱性;常温下,0.1molL﹣1NaHSO3溶液的pH小于7,

说明电离大于水解,故:c(SO32)>c(H2SO3),所以答案是:<.

练习册系列答案
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【题目】碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁。某研究小组 通过下列实验,寻找利用复分解反应制各FeCO3的最佳方案:

实验

试剂

现象

滴管

试管

0.8mol/LFeSO4溶液(pH=4.5)

1mol/LNa2CO3溶液(pH=11.9)

实验Ⅰ:立即产生灰绿色沉淀,后出现明显的红褐色

0.8mol/LFeSO4溶液(pH=4.5)

1mol/LNaHCO3溶液(pH=8.6)

实验Ⅱ: 产生白色沉淀及少量无色气泡,2min,后出现明显的灰绿色

0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0)

1mol/LNaHCO3溶液(pH=8.6)

实验Ⅲ: 产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色

(1)实验I中产生HCO3-和红褐色沉淀的离子方程式为___________

(2)实验中产生FeCO3的离子方程式为___________

(3)为了探究实验NH4+所起的作用,甲同学设计了实验进行探究:

操作

现象

实验

0.8mol/LFeSO4溶液中加入_____,再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合

与实验现象相同

实验中加入Na2SO4固体的目的是_____

对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,甲同学得出结论:NH4+水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe(OH)2的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是_____.再取该溶液一滴管2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。

(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验FeCO3的纯度最高。需要利用如图所示的装置进行定量测定。

分别将实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。反应完成后通入N2的作用是_______。为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是_________

(5)实验反思:经测定,实验中的FeCO3纯度高于实验和实验。通过以上实验分析。制备FeCO3实验成功的关键因素是__________.

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