题目内容
新华网北京2013年12月8日电：最近一周以来，一场罕见的大范围雾霾笼罩着我国，从华北到东南沿海、甚至是西南地区，已陆续有25个省份、100多座大中城市不同程度出现雾霾天气，覆盖了我国将近一半的国土．氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．消除氮氧化物有多种方法．
（1）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）
2N2（g）+3H2O（g）．当有1mol N2（g）生成，该反应的电子转移总数是 ．
（2）可利用甲烷催化还原氮氧化物．已知：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mo-1
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mo-1
则CH4（g）将NO（g）还原为N2（g）的热化学方程式是 ．
（3）利用ClO2消除氮氧化物的污染，反应过程如下：NO
NO2
N2
反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成，且其中一种强酸硝酸与NO2的物质的量相等，则化学方程式是 ，若有11.2L N2生成（标准状况），共消耗ClO2 g．
（4）CO（NH2）2与某种霾气（主要为N2、NO和O2）中的NO的物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，NO脱除率随温度变化的曲线如下：
①曲线b 对应CO（NH2）2与NO的物质的量比值是 ．
②曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应的化学方程式是 ．
③曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为 mg/（m3?s）．
（1）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）
| 180℃ |
| 催化剂 |
（2）可利用甲烷催化还原氮氧化物．已知：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mo-1
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mo-1
则CH4（g）将NO（g）还原为N2（g）的热化学方程式是
（3）利用ClO2消除氮氧化物的污染，反应过程如下：NO
| ClO2 |
| 反应Ⅰ |
| Na2SO3水溶液 |
| 反应Ⅱ |
反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成，且其中一种强酸硝酸与NO2的物质的量相等，则化学方程式是
（4）CO（NH2）2与某种霾气（主要为N2、NO和O2）中的NO的物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，NO脱除率随温度变化的曲线如下：
①曲线b 对应CO（NH2）2与NO的物质的量比值是
②曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应的化学方程式是
③曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为
考点：氧化还原反应的电子转移数目计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）氧化还原反应中，化合价升高的数值=化合价降低数值=转移电子数；
（2）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（3）根据信息知道一氧化氮和二氧化氯之间反应生成产物是硝酸、盐酸以及二氧化氮，根据化学方程式结合电子守恒来计算；
（4）①根据图中信息知道：CO（NH2）2与某种烟气中的NO的物质的量比值越大，NO脱除率越大；
②根据图中信息知道：曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应是CO（NH2）2与NO反应；
③根据图中数据，NO的脱除速率=
来计算．
（2）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（3）根据信息知道一氧化氮和二氧化氯之间反应生成产物是硝酸、盐酸以及二氧化氮，根据化学方程式结合电子守恒来计算；
（4）①根据图中信息知道：CO（NH2）2与某种烟气中的NO的物质的量比值越大，NO脱除率越大；
②根据图中信息知道：曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应是CO（NH2）2与NO反应；
③根据图中数据，NO的脱除速率=
| 变化浓度 |
| 时间 |
解答：
解：（1）根据化合价升高的数值=化合价降低数值=转移电子数，化合价升高情况：2NH3～6e-～N2，所以当有1mol N2（g）生成，该反应的电子转移的量是6mol，总数是6NA 或6×6.02×1023，故答案为：6NA 或6×6.02×1023；
（2）根据盖斯定律，将已知热化学方程式②×2-①可得：CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160 kJ?mol-1，故答案为：CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160 kJ?mol-1；
（3）另一种强酸是盐酸，根据物质的性质及化合价变化可知：2NO～5e-～NO2+HNO3，ClO2～5e-～HCl，所以有2NO2～ClO2．根据物质的性质及化合价变化可知：2NO2～8e-～N2，Na2SO3～2e-～Na2SO4，所以有2NO2～4 Na2SO3．根据关系式有：2ClO2～2NO2～N2，n（ClO2）=2n（NO2）=1 mol，m（ClO2）=67.5g，
故答案为：67.5；
（4）①CO（NH2）2与某种烟气中的NO的物质的量比值越大，NO脱除率越大，故其物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，对应的曲线为c、b、a，故曲线b 对应CO（NH2）2 与NO的物质的量比值是2：1，故答案为：2：1；
②曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应是CO（NH2）2与NO反应，即4NH3+6NO=5N2+6H2O或2CO（NH2）2+6NO=2CO2+4H2O+5N2，
故答案为：4NH3+6NO=5N2+6H2O或2CO（NH2）2+6NO=2CO2+4H2O+5N2；
③曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4 mg/m3，A点的脱除率为55%，B点的脱除率为75%，从A点到B点经过0.8 s，该时间段内NO的脱除速率为6×10-4×（75%-55%）/0.8 mg/（m3?s）=1.5×10-4 mg/（m3?s），故答案为：1.5×10-4．
（2）根据盖斯定律，将已知热化学方程式②×2-①可得：CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160 kJ?mol-1，故答案为：CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160 kJ?mol-1；
（3）另一种强酸是盐酸，根据物质的性质及化合价变化可知：2NO～5e-～NO2+HNO3，ClO2～5e-～HCl，所以有2NO2～ClO2．根据物质的性质及化合价变化可知：2NO2～8e-～N2，Na2SO3～2e-～Na2SO4，所以有2NO2～4 Na2SO3．根据关系式有：2ClO2～2NO2～N2，n（ClO2）=2n（NO2）=1 mol，m（ClO2）=67.5g，
故答案为：67.5；
（4）①CO（NH2）2与某种烟气中的NO的物质的量比值越大，NO脱除率越大，故其物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，对应的曲线为c、b、a，故曲线b 对应CO（NH2）2 与NO的物质的量比值是2：1，故答案为：2：1；
②曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应是CO（NH2）2与NO反应，即4NH3+6NO=5N2+6H2O或2CO（NH2）2+6NO=2CO2+4H2O+5N2，
故答案为：4NH3+6NO=5N2+6H2O或2CO（NH2）2+6NO=2CO2+4H2O+5N2；
③曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4 mg/m3，A点的脱除率为55%，B点的脱除率为75%，从A点到B点经过0.8 s，该时间段内NO的脱除速率为6×10-4×（75%-55%）/0.8 mg/（m3?s）=1.5×10-4 mg/（m3?s），故答案为：1.5×10-4．
点评：本题涉及氧化还原反应中的概念、盖斯定律的应用、化学平衡的有关计算等综合知识，注意知识的迁移和应用是关键，难度大．
练习册系列答案
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下列三个离子反应都能发生：
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②MnO2+4H++2Cl-═Mn2++2H2O+Cl2↑
③2Fe3++2I-=2Fe2++I2． 由此得出的正确结论是（ ）
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②MnO2+4H++2Cl-═Mn2++2H2O+Cl2↑
③2Fe3++2I-=2Fe2++I2． 由此得出的正确结论是（ ）
| A、Fe2+的还原性最强 |
| B、氧化性由强到弱的顺序：MnO2＞I2＞Fe3+＞Cl2 |
| C、2Cl-+I2=2I-+Cl2能向右进行 |
| D、还原性：I-＞Cl- |