Question

雾霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。

（1）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)+2NO(g) N₂(g)+CO₂(g)  △H=Q kJ·mol^-1。在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间(min) 浓度（mol·L-1）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①0～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)=_______________________，T₁℃时，该反应的平衡常数K=______________________________。

②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________ (填字母)。

a．加入一定量的活性炭         b．通入一定量的NO

      c．适当缩小容器的体积         d．加入合适的催化剂

③若30 min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中，NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则Q­­­­­­­­­­­______________ (填“>”、“=”或“<”)0。

（2）NH₃催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：

①由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为_______________。已知c(NO₂)：c(NO)=1:1时脱氮效果最佳，若生成1 mol N₂时反应放出的热量为Q kJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为__________________________。

②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为___________________________。

（3）利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO₂的常见方法，先将含SO₂的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收。该温度下，吸收液中c(Ca²⁺)一直保持为0.70 mol·L^-1，已知Ksp(CaSO₃)=1.4×10^-7，求吸收后溶液中的SO₃^2-的浓度_______________。（写出计算过程，结果保留2位有效数字）

Answer 1

（1）①0.042 mol·L^-1·min^-1 ；9/16

②bc

③＜

（2）①NO、NO₂；2NH₃(g)+NO(g)+NO₂(g) = 2N₂ (g)+ 3H₂O(g)  △H = -2Q kJ·mol^-1

②Mn、200℃左右均可（说明：Cr和Mn最大脱氮率相差不大，但是Cr需要的温度高，为使效益最大化，因此使用Mn更经济）；

   （3）c(SO₃^2-)= K sp(CaSO₃)/ c(Ca²⁺)=1.4×10^-7 /0.70  mol·L^-1= 2.0×10^-7 mol·L^-1