Question

【題目】工業廢氣中的二氧化硫和氮氧化物是大氣主要污染物，脫硫脫氮是環境治理的熱點問題。回答下列問題：

（1）已知氮及其化合物發生如下反應：

N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1

則2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH___kJ·mol-1。

（2）利用KMnO4脫除二氧化硫的離子方程式為：___

①□MnO+□SO2+□H2O□MnO+□ +□ 。（在“□”里填入系數，在“__”上填入微粒符號）

②在上述反應中加入CaCO3可以提高SO2去除率，原因是___。

（3）CaSO3與Na2SO4混合漿液可用于脫除NO2，反應過程為：

I.CaSO3(s)+SO(aq)CaSO4(s)+SO(aq)

II.SO(aq)+2NO2(g)+H2O(l)SO(aq)+2NO(aq)+2H+(aq)

漿液中CaSO3質量一定時，Na2SO4的質量與NO2的去除率變化趨勢如圖所示。

a點后NO2去除率降低的原因是___。

（4）檢測煙道氣中NOx含量的步驟如下：

I.將VL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NO；

II.加水稀釋至100.00mL，量取20.00mL該溶液，與V1mLc1mol·L-1FeSO4標準溶液（過量）充分混合；

III.用c2mol·L-1KMnO4標準溶液滴定剩余的Fe2+，終點時消耗V2mL。

①NO被H2O2氧化為NO的離子方程式為___。

②滴定過程中主要使用的玻璃儀器有___和錐形瓶等。

③滴定過程中發生下列反應：

3Fe2++NO+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O

MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

煙氣氣樣中NOx折合成NO2的含量為__mg·m-3。

Answer 1

【答案】-112 2MnO4-+1SO2+2H2O2MnO42-+ SO42-+4H+ CaCO3與H+作用，c(H+)下降，同時生成的Ca2+與SO42-結合生成CaSO4使得c(SO42-)下降平衡正向移動，從而提高SO2的去除率 a點后c(SO42-)過高時，以反應II平衡的逆向移動為主，NO2去除率降低 2NO+3H2O2=2NO3-+2H++2H2O 酸式滴定管

【解析】

（1）由蓋斯定律計算可得；

（2）①二氧化硫與高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應生成錳酸錳、硫酸鉀、硫酸和水；

②向反應中加入CaCO3，CaCO3與反應生成的H+和SO42-反應，使H+和SO42-的濃度減小，使平衡向正反應方向移動；

（3）由反應II可知，若硫酸根濃度過大，平衡向逆反應方向移動，二氧化氮的濃度增大；

（4）①一氧化氮與過氧化氫發生氧化還原反應生成硝酸和水；

②KMnO4標準溶液具有強氧化性，會腐蝕橡膠管；

③由得失電子數目守恒和氮原子個數守恒計算可得。

（1）將已知反應依次編號為①②，由蓋斯定律可知，②—①得一氧化氮與氧氣反應的熱化學方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，則ΔH=（+68kJ·mol-1）—（+180kJ·mol-1）=-112 kJ·mol-1，故答案為：-112；

（2）①二氧化硫具有還原性，高錳酸鉀溶液具有強氧化性，二氧化硫與高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應生成錳酸錳、硫酸鉀、硫酸和水，則配平的離子方程式為2MnO4-+1SO2+2H2O2MnO42-+SO42-+4H+，故答案為：2MnO4-+1SO2+2H2O2MnO42-+SO42-+4H+；

②向反應中加入CaCO3，CaCO3與反應生成的H+和SO42-反應，使H+和SO42-的濃度減小，使平衡向正反應方向移動，從而可以提高SO2去除率，故答案為：CaCO3與H+作用，c(H+)下降，同時生成的Ca2+與SO42—結合生成CaSO4使得c(SO42-)下降平衡正向移動，從而提高SO2的去除率；

（3）由反應II可知，若硫酸根濃度過大，平衡向逆反應方向移動，二氧化氮的濃度增大，去除率下降，故答案為：a點后c(SO42-)過高時，以反應II平衡的逆向移動為主，NO2去除率降低；

（4）①一氧化氮具有還原性，過氧化氫具有氧化性，一氧化氮與過氧化氫發生氧化還原反應生成硝酸和水，反應的離子方程式為2NO+3H2O2=2NO3-+2H++2H2O，故答案為：2NO+3H2O2=2NO3-+2H++2H2O；

②KMnO4標準溶液具有強氧化性，會腐蝕橡膠管，所以滴定過程中應選用酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；

③由得失電子數目守恒可得：n(Fe2+)= 3n(NO3-)+5n(MnO4-)，n(NO3-)=，由氮原子個數守恒可知n(NO2)= n(NO3-)=mol，則煙氣氣樣中NOx折合成NO2的含量為 =mg·m-3，故答案為：。