题目内容

【题目】研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:

①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1

②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1

此反应的热化学方程式是___________________________。

(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:

CO(g)+NO2(g) =NO(g)+CO2(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)

2CO(g)+2NO(g) =N2(g)+2CO2(g) ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)

若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为________mol,放出的热量为________kJ(用含有a和b的代数式表示)

(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ·mol-1①

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=?②

若1molCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则ΔH2=________

【答案】 2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=-270kJ·mol-1 0.3 3(2a+b)/80 -1160kJ·mol-1

【解析】本题主要考查热化学方程式的书写。

(1)2①-②可得此反应的热化学方程式:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=-270kJ·mol-1。

(2)由已知热化学方程式可得:4CO(g)+NO2(g) =NO(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b)kJ·mol-1。若用标准状况下3.36L即0.15molCO还原NO2至N2,CO~2e-,整个过程中转移电子的物质的量为0.3mol,放出的热量为3(2a+b)/80kJ。

(3)若1molCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则(①+②)/2得CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1,所以ΔH2=2ΔH-ΔH1=-1160kJ·mol-1。

练习册系列答案
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【题目】某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。

【实验I】试剂:酸化的0.5mol·L-1 FeSO4溶液(pH =0.2),5%H2O2溶液(pH=5)。

操作

现象

取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2溶液

溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH = 0.9

向反应后的溶液中加入KSCN溶液

溶液变红

(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是________________________。

(2)产生气泡的原因是______________________。

【实验Ⅱ】试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5% H2O2溶液(pH=5)

操作

现象

取2mL5%H2O2溶液于试管中,

加入5滴上述FeSO4溶液,

溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH =1.4

(3)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4 mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO42-。检验棕黄色沉淀中SO42-的方法是_______________。

(4)对于生成红褐色胶体的原因,提出两种假设:

ⅰ.H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+

ii. Fe2+氧化的产物发生了水解

①根据实验Ⅱ记录否定假设ⅰ,理由是____________________。

②实验验证假设ⅱ: 取__________溶液,加热,溶液变为红褐色,pH下降,证明假设ii成立。

(5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是_________________。

【实验Ⅲ】若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验Ⅱ相同,除了产生与Ⅱ相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。

(6)产生刺激性气味气体的原因是___________________。

(7)由实验I、Ⅱ、Ⅲ可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与______________(至少写两点)有关。

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