Question

【題目】有毒氣體的減排和處理是工業(yè)生產(chǎn)中的重要課題。

（1）Na2CO3溶液可吸收尾氣SO2,反應(yīng)過(guò)程中溶液組成變化如下圖。

①SO2分子屬于________ (選填“極性”或“非極性”) 分子，以上反應(yīng)_____(選填“能”或“不能”) 說(shuō)明S、C兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱。

②A點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式是_____。

（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃控制系統(tǒng)主要工作原理是發(fā)動(dòng)機(jī)在稀燃和富燃條件下交替進(jìn)行，尾氣中的NOx在催化劑上反應(yīng)脫除。其工作原理示意圖如下:

①已知Ba(NO3)2分解產(chǎn)物含有兩種氣體，由上圖信息，寫出Ba(NO3)2分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

②下列說(shuō)法正確的是__________

A.稀燃過(guò)程的目的是固氮

B.在整個(gè)過(guò)程中，Pt和BaO都可看作催化劑

C.汽車尾氣若不處理，其中的氮氧化物等可能形成光化學(xué)煙霧

D.富燃過(guò)程中，NO2與CO反應(yīng)，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1

③實(shí)驗(yàn)測(cè)出，每千克CxHy (以液體C8H18為例) 在O2中充分燃燒生成液態(tài)水，放出4.78×104kJ熱量。寫出C8H18燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式______________。

（3）尿素可用于濕法煙氣脫氮工藝，其反應(yīng)原理為:

NO+NO2+ H2O =2HNO2 2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。

①下圖是尿素含量對(duì)脫氮效率的影響，從經(jīng)濟(jì)因素上考慮，一般選擇尿素濃度約為_______%。

②當(dāng)煙氣中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時(shí)脫氮效果最佳。若煙氣中V(NO):V(NO2)=5 :3時(shí)，可通入一定量的空氣，同溫同壓下，V(空氣): V(NO)=___________ (空氣中氧氣的體積含量大約為20%)。

Answer 1

【答案】 極性 不能 2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+ SO32- 2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑ BC C8H18(l)+ 12.5O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5449.2kJ/mol 6 1:2

【解析】（1）①SO2分子中的S采用sp2雜化軌道與O成鍵，SO2分子構(gòu)型是V形，所以SO2分子屬于極性分子，以上反應(yīng)不是用硫酸與碳酸鈉反應(yīng)的，所以不能證明S、C兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱。②由圖可知，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的碳酸鈉濃度最低、碳酸氫鈉濃度最高，所以反應(yīng)的離子方程式是2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+ SO32-。

（2）①由題意及上圖信息可知，Ba(NO3)2分解為氧化鋇、O2和NO2， Ba(NO3)2分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑ 。②A.稀燃過(guò)程的目的是為了減少汽車尾氣中NO和CO的含量，A不正確；B.在整個(gè)過(guò)程中，Pt和BaO都可看作催化劑，B正確；C.汽車尾氣若不處理，其中的氮氧化物等可能形成光化學(xué)煙霧，C正確；D.富燃過(guò)程中，NO2與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2 + 4CO == N2 + 4CO2，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為4:1，D不正確。所以說(shuō)法正確的是BC 。③實(shí)驗(yàn)測(cè)出，每千克CxHy (以液體C8H18為例) 在O2中充分燃燒生成液態(tài)水，放出4.78×104kJ熱量，由此求出1mol C8H18完全燃燒可以放出5449.2kJ的熱量，所以C8H18燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為C8H18(l)+ 12.5O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5449.2kJ/mol 。

（3）①由圖可知，當(dāng)尿素濃度大于6%時(shí)，脫氮效率增加的并不明顯反而增加了原料的投入，所以從經(jīng)濟(jì)因素上考慮，一般選擇尿素濃度約為6%.

②當(dāng)煙氣中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比1:1時(shí)脫氮效果最佳。若煙氣中V(NO):V(NO2)=5 :3時(shí)，設(shè)NO和NO2的體積分別為5L和3L，則需要把1L NO轉(zhuǎn)化為NO2才滿足兩者體積比1:1的關(guān)系，由2NO+O2=2NO2可知，同溫同壓下，1L NO需要0.5LO2，空氣中氧氣的體積含量大約為20%，則需要2.5L空氣，所以V(空氣): V(NO)=2.5:5= 1:2 。