Question

【题目】近几年我国大面积发生雾霾天气，其主要原因是SO2、NOx等挥发性有机物等发生二次转化，研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。

（1）在一定条件下，CH4可与NOx反应除去NOx，已知有下列热化学方程式：

①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝-890.3 kJ·mol-1

②N2(g)＋2O2(g)2NO2(g) △H＝+67.0 kJ·mol-1

③H2O(g)＝H2O(l) △H＝-41.0 kJ·mol-1

则CH4(g)＋2NO2(g) CO2(g)＋2H2O(g)＋N2 (g) △H＝____kJ·mol-1；该反应在________（高温，低温，任何温度）下可自发进行

（2）若在T1℃、0.1 MPa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下图所示。

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，则C点的正反应速率0(正)与A点的逆反应速率A(逆)的大小关系为0(正)_____ A(逆) (填“>"、“<”或“ = ”)。

③图中B点的平衡常数Kp=__________(MPa)－1。(Kp=压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

（3）利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为 90s 的情况下，测得不同条件下 NO 的脱氮率如图Ⅰ、Ⅱ所示。

①由图I知，当废气中的NO含量增加时，宜选用______________法提高脱氮效率。

②图Ⅱ中，循环吸收液加入Fe2+、Mn2+提高了脱氮的效率，其可能原因为______________。

Answer 1

【答案】－875.3 任何温度下 45% ＞ 24300(MPa)－1 好氧硝化 Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用

【解析】

（1）根据盖斯定律求焓变；

（2）列三段式求解转化率和平衡常数；

（3）根据图像分析，得出结论。

（1）根据盖斯定律，得到目标方程式： ，故焓变为： ，跟据方程式，反应气体增多，所以该反应为熵增反应， ，故该反应任何温度下都能自发进行，

答案为：－875.3；任何温度下；

（2）①依据化学三段列式计算，设氧气消耗物质的量为x， 图中A点时，气体总压强0.085，则，得x=0.45a，故SO2的转化率，

故答案为：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)

故答案为：>；

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，，B点气体总压强为0.007，则 ，y=0.9a，平衡常数 ，故答案为：24300(MPa)1；

（3）①根据图I可知，当浓度大的时候，好氧硝化法脱氮率更高，

故答案为：好氧硝化；

②根据图Ⅱ，循环吸收液加入提高了脱氮的效率，故可能是起到了催化作用，

答案为：对该反应有催化作用。