Question

【題目】SO2和NOx都是大氣污染物。

（1）汽車排放的尾氣中含CO和NO，汽車發動機工作時產生的NO和CO可通過催化轉化器轉化為兩種無污染的氣體，該反應的化學方程式是____________。

（2）采取還原法，用炭粉可將氮氧化物還原。

已知：① N2(g)＋O2(g) = 2NO(g)ΔH＝＋180.6 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g) = CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

則反應C(s)＋2NO(g) = CO2(g)＋N2(g)ΔH＝________kJ·mol－1。

（3）利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如下圖所示：

NO2被吸收的離子方程式是_________________________

（4）利用下圖所示裝置（電極均為惰性電極）也可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2。

①b極的電極反應式為____________

②在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO2，使其轉化為無害氣體，同時有SO32－生成。該反應離子方程式為____________

（5）已知水的比熱容為4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1,10 g硫黃在O2中完全燃燒生成氣態SO2，放出的熱量能使500 g H2O的溫度由18 ℃升至62.4 ℃，則表示硫黃的燃燒熱的熱化學方程式為________________。

Answer 1

【答案】（1）2CO+2NO2CO2+N2；

（2）－574.1 ；

（3）2NO2+4HSO3- = N2+4SO42-+4H+

（4）① 2HSO3- +2e- = S2O42-+2OH- ② 4S2O42- + 2NO2 + 8OH- = 8SO32- + N2+4 H2O

（5）S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.9 kJ·mol－1

【解析】

試題分析：

（1）CO和NO2通過催化轉化器將其轉化為無污染的兩種氣體是氮氣和二氧化碳，反應為2CO+2NO2CO2+N2；

（2）① N2(g)＋O2(g) = 2NO(g) ΔH＝＋180.6 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g) = CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，

根據蓋斯定律②－①得C(s)＋2NO(g) = CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－574.1kJ·mol－1 ；

（3）NO2被吸收的反應物為NO2、NH4HSO3，二氧化氮中氮元素為+4價，生成物有氮氣，所以亞硫酸氫根離子中硫被氧化成硫酸根離子，反應為2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+，

（4）①依據圖示可知，二氧化硫被氧化為硫酸根，所以二氧化硫所在的區為陽極區，陽極區發生反應SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，陽極與電源的正極相連，a是正極，b是負極，陰極排出的溶液為S2O42-，b極的電極反應式為2HSO3- +2e- = S2O42-+2OH- ②陰極排出的溶液為S2O42-，二氧化氮與其發生反應，S2O42-中硫元素由+3價，變為硫酸根中硫元素為+4價，S2O42-被氧化是還原劑；二氧化氮中的氮元素化合價為+4價變為氮氣0價，二氧化氮被還原為氧化劑，依據原子守恒和得失電子守恒可得，發生的離子方程式為4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O。

（5）10 g硫磺燃燒共放出熱量為:=500 g × 4.18 × 10-3kJ/(g·C)-1 × (62.4 - 18)C = 92.8 kJ，則lmol(32g)硫磺燃燒放熱為-296.9 kJmol-1，硫磺的燃燒熱為297 kJmol-1，熱化學方程式為:S(s) + O2(g) = SO2(g);△H=-296.9 kJmol-1