Question

【題目】“霧霾”成為人們越來越關心的環境問題．霧霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物等污染性物質．請回答下列問題：
（1）汽車尾氣是霧霾形成的原因之一．尾氣治理可用汽油中揮發出來的烴類物質 （CxHy）催化還原尾氣中的NO氣體，該過程的化學方程式為 ．
（2）冬季燃煤供暖產生的廢氣也是霧霾的主要來源之一．經研究發現將煤炭在 的氣氛下燃燒，能夠降低燃煤時NO的排放，主要反應為： ． 2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2 （g）△H
已知：
①N2（g）+O2（g）2NO（g）△H1=+180.5kJmol﹣1
②2CO（g）2C（s）+O2（g）△H2=+221kJmol﹣1
③C（s）+O2（g）CO2（g）△H3=﹣393.5kJmol﹣1
則△H=
（3）某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將得到的Na2SO3溶液進行電解，其中陰陽膜組合電解裝置如圖一所示，電極材料為石墨．
①a表示離子交換膜（填“陰”或“陽”）．A﹣E分別代表生產中的原料或產品．其中C為硫酸，則A表示 ． E表示 ．
②陽極的電極反應式為 ．
（4）SO2經過凈化后與空氣混合進行催化氧化可制取硫酸，其中SO2發生催化氧化的 反應為：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）．若在T1℃、0.1MPa條件下，往一密閉容器通入SO2和O2[其中n（SO2）：n（O2）=2：1]，測得容器內總壓強與反應時間如圖二所示．
①圖中A點時，SO2的轉化率為 ．
②在其他條件不變的情況下，測得T2℃時壓強的變化曲線如圖所示，刻C點的正反應
速率vc（正）與A點的逆反應速率vc （逆）的大小關系為vc（正）vc （逆） （填“＞”、“＜”或“=”）
③圖中B點的壓強平衡常數kp=（用平衡分壓代替平衡濃度計算．分壓=總壓×物質的量分數）．

Answer 1

【答案】
（1）4CxHy+（8x+2y）NO=4XCO2+（4x+y）N2+2yH2O
（2）2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；﹣746.5kJ?mol﹣1
（3）陽；NaOH溶液；氫氣；SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣
（4）45%；＞
【解析】解：（1）（CxHy）催化還原尾氣中的NO氣體生成氮氣、二氧化碳和水，結合原子守恒配平書寫化學方程式為：4CxHy+（8x+2y）NO=4XCO2+（4x+y）N2+2yH2O，所以答案是：4CxHy+（8x+2y）NO=4XCO2+（4x+y）N2+2yH2O；（2）②×2+③×2﹣①得到2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），反應的焓變=2（+110.5kJmol﹣1）+2（﹣393.5kJmol﹣1）﹣（180.5kJmol﹣1）=﹣746.5kJmol﹣1 ，
所以答案是：﹣746.5kJmol﹣1；（3）①從C為硫酸可知，硫酸根來源于亞硫酸根放電．故b為陰離子交換膜，a為陽離子交換膜，在陰極區應為水放電生成氫氣和氫氧根離子，故A為氫氧化鈉，E為氫氣，
所以答案是：陽；NaOH溶液；氫氣；②陽極應為亞硫酸根放電生成硫酸根，反應的離子方程式為SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣ ，
所以答案是：SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣；（4）①依據化學三行列式計算，設氧氣消耗物質的量為x，

	2SO2（g）+	O2（g）	2SO3
起始量（mol）	2a	a	0
變化量（mol）	2x	x	2x
平衡量（mol）	2a-2x	a-x	2x

圖中A點時，氣體物質的量0.085，則 = ，x=0.45a
SO2的轉化率= ×100%=45%，
所以答案是：45%；②圖象分析可知，先拐先平溫度高則T1＜T2 ， C點是平衡狀態，A點反應未達到平衡狀態，其中C點的正反應速率vC（正）與A點的逆反應速率vA（逆）的大小關系為vC（正）＞vA（逆）
所以答案是：＞；③圖中B點，依據化學三行列式計算，設氧氣消耗物質的量為y，

	2SO2（g）+	O2（g）	2SO3
起始量（mol）	2a	a	0
變化量（mol）	2y	y	2y
平衡量（mol）	2a-2y	a-y	2y

B點氣體物質的量為 0.007，則 = ，y=0.9a，
平衡常數K=（ =24300（MPa）﹣1 ，
所以答案是：24300（MPa）﹣1 ．
【考點精析】本題主要考查了反應熱和焓變和化學平衡的計算的相關知識點，需要掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能正確解答此題．