Question

【题目】废气中的含氮氧化物是主要的大气污染物，因此脱出废气中的含氮氧化物对于保护大气环境具有重要的意义。

（1）汽车的大量使用是城市大气中含氮氧化物的主要来源。

①汽车燃油中一般不含有氮元素，汽车尾气中的NO是如何产生的？___________（用化学方程式表示）。

②NO易被O2氧化为NO2。其他条件不变时，NO的氧化率[α(NO)%]与温度、压强的关系如图所示。则p1________p2(填“>”、“<”或“＝”)；温度高于800℃时，α(NO)几乎为0的原因是_____。

（2）利用氨气脱除NO是大气污染防治研究的热点，过程中涉及的反应为：

主反应：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)

副反应：

①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝-905.5kJ/mol

②4NH3(g)＋4O2(g)2N2O(g)＋6H2O(g) ΔH＝-1104.9kJ/mol

③4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝-1269.0kJ/mol

回答下列问题：

主反应的ΔH为____________________；保持其它条件相同，使用两种不同的催化剂，主反应NO的转化率与温度关系如图所示,选用催化剂I的优势有_________________（写出一点即可）；R点对应的温度为210℃，低于210℃，NO的转化率是不是对应温度下的平衡转化率，请作出判断并写出理由__________________。

（3）碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2．若每4.6gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.05mol，则反应的离子方程式是__________。

（4）常温下，在通入O2的条件下用0.1mol/L的NaOH溶液吸收NO，产物为NaNO3 和NaNO2。已知反应后溶液的pH＝12，溶液中NO2－浓度为5.6×10－2mol/L（忽略反应过程中溶液体积变化，HNO2的电离平衡常数Ka=5.1×10－4），则：

①＝________mol/L

②反应后溶液中NO3－的浓度约为___________mol/L

③某溶液中c(NO2－)＝1.0×10－6mol/L，取该溶液5mL，加入一滴0.1mol/L硝酸银溶液（一滴为0.05mL），通过计算说明能否产生沉淀______________。（Ksp(AgNO2)＝2×10－8）

Answer 1

【答案】N2＋O22NO > NO2几乎完全分解 -1632.5kJ/mol 低温下有很高的催化活性，副反应少 不是，主反应为放热反应，NO的平衡转化率应随温度升高而降低 2NO2+ CO32﹣NO3﹣+ NO2﹣+CO2 5.1×106 0.034mol/L 滴入硝酸银溶液后：c(NO2-)≈1.0×10-6mol/L，≈1.0×10-3mol/L，c(NO2-)×c(Ag＋)≈1.0×10-6×1.0×10-3＝1.0×10-9<Ksp(AgNO2)，故不能生成沉淀

【解析】

（1）①汽车点火时，空气中的氮气与氧气反应生成一氧化氮，化学方程式：N2＋O22NO；②温度相同时p1的一氧化氮的氮率大,所以增大压强平衡正向移动，所以p1>p2；α(NO)几乎为0的原因是无二氧化氮，NO2几乎完全分解；

（2）根据三个副反应可知主反应的ΔH=③2-①=-1632.5kJ/mol；选用催化剂I的优势有:催化剂I在低温下就能使主反应NO的转化率很高，若使用此催化剂脱硝，更有利于节约能源，故答案为：低温下有很高的催化活性，副反应少；观察图象可知，低于210℃时，NO的转化率随温度升高而增大，主反应为放热反应，升高温度向逆反应进行，则NO的平衡转化率应随温度升高而降低，与平衡移动得到的结论不一致。故不是，理由是主反应为放热反应，NO的平衡转化率应随温度升高而降低；

（3）用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2，,每4.6gNO2，即0.1mol NO2反应时转移电子数为0.05mol，则反应的离子方程式：2NO2+ CO32﹣NO3﹣+ NO2﹣+CO2；

（4）①HNO2H++NO2-，则 ，求算得5.1×106；②根据电荷守恒式：c(H+)+c(Na+)=c(NO3-)+c(NO2-) +c(OH-)，可求c(NO3-)约为0.034mol/L；③滴入硝酸银溶液后：c(NO2-)≈1.0×10-6mol/L，≈1.0×10-3mol/L，c(NO2-)×c(Ag＋)≈ 1.0×10-6×1.0×10-3＝1.0×10-9<Ksp(AgNO2)，故不能生成沉淀。