题目内容
中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区PM2.5化学组成及来源的季节变化研究发现，北京PM2.5有6个重要来源，其中，汽车尾气和燃煤分别占4%、18%．（1）用于净化汽车尾气的反应为：
2NO（g）+2CO（g）
| ||
A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率
D．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂
（2）CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题．镍与CO反应的化学方程式为Ni（s）+4CO（g）?Ni（CO）4（g），镍与CO反应会造成镍催化剂中毒．为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2．已知相关反应过程的能量变化如图1所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为
（3）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．发生的化学反应是：2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）
| ||
| 催化剂 |
（4）利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：
NO
| ClO2 |
| 反应Ⅰ |
| Na2SO3水溶液 |
| 反应Ⅱ |
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是
（5）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除．用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5．制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，装置如图2所示．
Pt乙为
考点：常见的生活环境的污染及治理,化学方程式的有关计算,反应热和焓变,化学平衡的影响因素,电解原理
专题：化学反应中的能量变化,电化学专题,元素及其化合物
分析：（1）A、反应是可逆反应，不能进行彻底；
B、尾气温度已经很高，再升高温度的意义不大；
C、从平衡常数分析反应进行程度，净化设备经济效益分析；
D、提高净化速率的最好方法是使用高效催化剂．
（2）依据图象书写热化学方程式，根据盖斯定律计算得到．
（3）使化学平衡向正反应方向移动可以提高氮氧化物的转化率．
（4）根据二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气；通过化学方程式建立关系式然后计算；
（5）由N2O4制取N2O5需要是去电子，所以N2O5在阳极区生成，Pt甲为阳极．
B、尾气温度已经很高，再升高温度的意义不大；
C、从平衡常数分析反应进行程度，净化设备经济效益分析；
D、提高净化速率的最好方法是使用高效催化剂．
（2）依据图象书写热化学方程式，根据盖斯定律计算得到．
（3）使化学平衡向正反应方向移动可以提高氮氧化物的转化率．
（4）根据二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气；通过化学方程式建立关系式然后计算；
（5）由N2O4制取N2O5需要是去电子，所以N2O5在阳极区生成，Pt甲为阳极．
解答：
解：（1）A．该反应为可逆反应，不能完全转化，排出的气体中一定含有NO或CO，故A错误；
B．尾气温度已经很高，再升高温度，反应速率提高有限，且消耗更多能源，意义不大，故B错误；
C、因平衡常数已经较大，增大压强虽然平衡正向移动，但对设备要求更高，不符合生成经济效益，故C错误；
D、研制高效催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化，故C正确；
故选：D；
（2）图1：S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=-aKJ/mol
图2CO（g）+
O2（g）=CO2（g）△H2=-bKJ/mol；
依据盖斯定律②×2-①得到：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=2△H2-△H1=-（2b-a）KJ/mol，
故答案为：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=-（2b-a）KJ/mol；
（3）使化学平衡向正反应方向移动可以提高氮氧化物的转化率，增加反应物浓度平衡正向移动，所以可以采取增大NH3浓度的措施，由于此反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，此反应正反应方向为气体体积增大的方向，减小压强平衡正向移动，
故答案为：增大NH3浓度（或减小压强、降低温度）；
（4）二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气，方程式为2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4，
由2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4得：
4NO～N2
30×4g 22.4L
60g 11.2L
所以共消耗NO60g，
故答案为：2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4；60；
（5）N2O4制备N2O5为氧化反应，则N2O5应在阳极区生成，因此Pt甲为阳极，pt乙即为阴极，阳极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，
故答案为：阴；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．
B．尾气温度已经很高，再升高温度，反应速率提高有限，且消耗更多能源，意义不大，故B错误；
C、因平衡常数已经较大，增大压强虽然平衡正向移动，但对设备要求更高，不符合生成经济效益，故C错误；
D、研制高效催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化，故C正确；
故选：D；
（2）图1：S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=-aKJ/mol
图2CO（g）+
| 1 |
| 2 |
依据盖斯定律②×2-①得到：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=2△H2-△H1=-（2b-a）KJ/mol，
故答案为：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=-（2b-a）KJ/mol；
（3）使化学平衡向正反应方向移动可以提高氮氧化物的转化率，增加反应物浓度平衡正向移动，所以可以采取增大NH3浓度的措施，由于此反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，此反应正反应方向为气体体积增大的方向，减小压强平衡正向移动，
故答案为：增大NH3浓度（或减小压强、降低温度）；
（4）二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气，方程式为2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4，
由2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4得：
4NO～N2
30×4g 22.4L
60g 11.2L
所以共消耗NO60g，
故答案为：2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4；60；
（5）N2O4制备N2O5为氧化反应，则N2O5应在阳极区生成，因此Pt甲为阳极，pt乙即为阴极，阳极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，
故答案为：阴；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．
点评：本题涉及热化学方程式的计算、化学平衡移动、电解原理、氧化还原原理等知识点，题目综合性程度一般，难度中等，掌握好原理是关键．
练习册系列答案
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| ||
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