题目内容
【题目】I、废水废气对自然环境有严重的破坏作用，大气和水污染治理刻不容缓。
(1)某化工厂产生的废水中含有Fe2+、Mn2+等金属离子，可用过硫酸铵[(NH4)2S2O8]氧化除去。
①过硫酸铵与Mn2+反应生成MnO2的离子方程式为__________。
②温度与Fe2+、Mn2+氧化程度之间的关系如图所示:
实验过程中应将温度控制在_________。
Fe2+与Mn2+被氧化后形成胶体絮状粒子，常加入活性炭处理，加入活性炭的目的为_______。
(2)利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中NO、NO2,其反应机理如图所示。A包含物质的化学式为N2和__________。
(3)工业上废气中SO2可用Na2CO3溶液吸收，反应过程中溶液组成变化如图所示。
①吸收初期(图中A点以前)反应的化学方程式为__________。
②C点高于B点的原因是__________。
Ⅱ、研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。
已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+1805kJ/mol①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol②
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH-221.0kJ/mol③
(4)某反应的平衡常数表达式
,请写出此反应的热化学方程式:__________。
(5)向绝热恒容密闭容器中充入等量的NO和CO进行反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
a.容器中的压强不变 b.2v正(CO)=v逆(N2)
c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变 d.该分应平衡常数保持不变
e.NO和CO的体积比保持不变
(6)2SO(g)
2SO2(g)+O2(g),将一定量的SO3放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率随温度变化如图所示。图中a点对应温度下，已知SO3的起始压强为P0,该温度下反应的平衡常数Kp=____(用平衡分压代昝平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】 S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓ 80℃(80℃-85℃区间均可) 吸附胶体粒子形成沉淀 H2O 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 根据钠元素守恒，NaHSO3的物质的最是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的质量大，质量分数就大 2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5KJ/mol acd 4P0/54
【解析】I、(1)①过硫酸铵与Mn2+反应生成MnO2,过硫酸根离子被还以为硫酸根,反应的离子方程式为：S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓。②图象分析可以知道80℃左右、Fe2+、Mn2+氧化程度已经很大,升温变化不大,实验过程中应将温度控制在80℃(80℃-85℃区间均可), Fe2+与Mn2+被氧化后形成胶体絮状粒子,常加入活性炭处理,加入活性炭的目的为吸附胶体粒子形成沉淀。(2)图示反应可以生成A的反应为
,原子守恒判断A为N2和H2O。(3)①由图可以知道,初期反应(图中A点以前)碳酸钠与二氧化硫反应生成碳酸氢钠与亚硫酸钠,反应的化学方程式为: 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 ,②根据钠元素守恒，NaHSO3的物质的最是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的质量大，质量分数就大 。 Ⅱ、 (4) 平衡常数表达式为生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，根据
，可知此反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)，然后再根据盖斯定律：反应③-②×2-①，可得△H=–746.5KJ/mol；所以该反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=–746.5KJ/mol（5）该反应为反应前后气体的物质的量有变化的反应，当容器中的压强不变时气体的物质的量不变，说明反应达到化学平衡状态，a正确。速率和系数成正比，应为v正（CO）= 2v逆（N2），b错误。反应前后气体的总质量不变，气体的总量在发生变化，当气体的总量不再发生变化，气体的平均相对分子质量为定值，反应到化学平衡状态，c正确。该反应为放热反应，当温度不再发生改变，平衡常数保持不变，达到平衡状态，d正确。NO和CO两种反应是按照1:1投料、1:1反应，任何时候剩余的量都是1:1，无法判定反应是否达到化学平衡状态，e错误。正确选项acd。（6）设起始SO3为amol,根据题给信息有
2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g)，
起始量a 00
变化量 0.4a0.4a0.2 a
平衡量 0.6a0.4 a 0.2 a
反应达到平衡后，气体的压强为a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=P0/p（平衡），p（平衡）=1.2P0；SO3物质的量分数：0.6a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/2;；SO2物质的量分数：0.4 a /(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/3；O2物质的量分数: 0.2 a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/6；该温度下反应的平衡常数KP=（1/6×p（平衡））×（1/3×p（平衡））2/(1/2×p（平衡））2=4P0/45
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