题目内容
【题目】雾霾天气严重影响人们的生活质量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
（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。反应原理如图1所示：
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为： 。
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为： 。
③用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图3所示，脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)＝ 。已知生成1 mol N2反应放出的热量为Q kJ，此时对应的脱氮反应的热化学方程式为 。
（2）利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法，先将含SO2的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收，具体步骤如下：
SO2(g)＋H2O(l)H2SO3(l)H＋(aq)＋HSO
(aq) Ⅰ
HSO (aq) H＋(aq)＋SO
(aq) Ⅱ
Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) Ⅲ
Ca2＋(aq)＋SO (aq) CaSO3(s) Ⅳ
④步骤Ⅱ的平衡常数K的表达式为 。
⑤该温度下，测定吸收后液体中c(Ca2＋)一直保持为0.70 mol/L，已知Ksp(CaSO3)＝1.4×10－7，试计算吸收后溶液中的SO的浓度。(写出计算过程)
【答案】（1）①NO、NO2
②Mn、200－250℃或范围内间任意温度
③1∶1；2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)
2N2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－2QkJ/mol
（2）④K＝
⑤c(SO32-)＝
＝
mol/L＝2×10－7 mol/L
【解析】
试题分析：（1）①根据反应前后元素化合价变化可知，氨气中氮元素的化合价从－3价升高到0价，失去电子被氧化做还原剂；氮氧化合中氮元素的化合价降低，得到电子被还原做氧化剂，因此氧化剂是NO、NO2。
故答案为：NO、NO2；
②根据图像可知，两种催化剂的脱氮率几乎是相同的，但Mn所在曲线的温度低，所以由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn和200～250℃或范围内间任意温度。
故答案为：Mn、200－250℃或范围内间任意温度；
③根据图像可知c(NO2)/c(NO)＝1∶1时脱氮率最高，由于每生成1 mol N2反应放出的热量为Q kJ，所以此时对应的脱氮反应的热化学方程式为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)
2N2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－2Q kJ/mol。
故答案为：1∶1；2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－2QkJ/mol；
（2）④化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式K＝。
⑤根据亚硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO32-)可知，c(SO32-)＝
＝mol/L＝2×10－7 mol/L。
