Question

（2010?南通模擬）SO₂和NO_x的排放是造成酸雨的兩大罪魁禍首．如圖表示了某地區在1940～2002年間，空氣中SO₂和NO_x含量因燃料燃燒、工業生產、交通運輸以及其他因素的影響而發生變化的基本統計數據．
（1）結合上圖數據，判斷下列說法正確的是

BD

．
A．在交通運輸中排放的NO_x與燃料的不充分燃燒有關
B．在上世紀60年代以前，在交通運輸中排放的SO₂主要是使用燃煤的內燃機所致
C．近年來在工業生產中SO₂排放量的下降，主要是減少了燃燒的煤的質量
D．隨著汽車工業的發展，在形成酸雨的因素中，NO_x所占比重在逐漸增大
（2）在上圖表示的歷史進程中，由工業生產所導致的SO₂的排放量明顯地在逐年減少．請用化學方程式說明人類在為解決SO₂污染問題中所進行的一個反應過程：

CaCO₃+SO₂=CaSO₃+CO₂或2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂

．
（3）汽車排放的尾氣中含有未燃燒充分的C_mH_n、以及N₂、CO₂、NO、CO等．有人設計利用反應2NO+2CO?N₂+2CO₂ 將有害的污染物轉化為可參與大氣循環的N₂和CO₂．
在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：

時間/h	0	1	2	3	4	5
c（NO）/mol?L-1	1.00×10-3	4.5×10-4	2.5×10-4	1.5×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c（CO）/mol?L-1	3.6×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

在上述條件下反應能夠自發進行，則反應的△H

＜

0（“＞”、“＜”、“=”）．在該溫度下，反應的平衡常數K=

5000

．
（4）某次降雨過程收集到10L的雨水，向雨水中滴加1mL6mol/L的H₂O₂，充分反應后測得溶液的pH=3.62[c（H⁺）=2.4×10^-4mol/L]），再向溶液中加入足量的Ba（OH）₂溶液，經過濾、晾干、稱重，得沉淀的質量為0.1864g．若假設雨水的酸性僅由NO_x和SO₂的排放所致．請計算排放在空氣中的NO_x和SO₂的物質的量之比接近于

1：1

．

Answer 1

分析：（1）A．燃料的不充分燃燒會生成CO，不會生成NO_x；
B．含硫物質燃燒會生成SO₂；
C．近年來在工業生產中SO₂排放量的下降，主要是對工業尾氣進行了處理；
D．可從NO_x的來源分析；
（2）可從SO₂性質分析；
（3）△H可從體系自由能變化分析，平衡常數K可寫出K的表達式，代入數據即得；
（4）可由沉淀質量求BaSO₄的物質的量，再由氫離子的物質的量求硝酸的物質的量，再根據元素守恒作比即得．

解答：解：（1）A．燃料的不充分燃燒會生成CO，不會生成NO_x．NO_x是在高溫下N₂與O₂反應生成的．故A錯誤；
 B．煤中含硫，燃燒會生成SO₂．在交通運輸中排放的SO₂主要是使用燃煤的內燃機所致．故B正確；
C．近年來在工業生產中SO₂排放量的下降，不是減少了燃燒的煤的質量，而是對工業尾氣進行了 處理，故C錯誤；
 D．汽車排氣筒溫度較高，在高溫下N₂與O₂反應生成NO_x．因此隨著汽車工業的發展，在形成酸雨的因 素中，NO_x所占比重在逐漸增大．故D正確．
故答案為：BD；
（2）SO₂是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性．可與酸、堿、部分鹽、酸性氧化物、水等反應，
故答案為：CaCO₃+SO₂=CaSO₃+CO₂；或2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂；
（3）因反應能夠自發進行，故△G=△H-T△S＜0．而反應 2NO+2CO?N₂+2CO₂ 的△S＜0，故△H＜0，
由表中數據知：平衡時C（NO）=1.00×10^-4mol/L，C（CO）=2.7×10^-3mol/L，
根據守恒知：C（N₂）=（1.00×10^-3mol/L-1.00×10^-4mol/L）÷2=4.5×10^-4mol/L，C（CO₂）=3.6×10^-3mol/L-2.70×10^-3mol/L=9×10^-4mol/L，
代入K=C（N₂）．C（CO₂）²/C（NO）²．C（CO）²  
得：K=5000，
故答案為：＜；5000；
（4）n（SO₄^2-）=

0.1864g

233g/mol

=0.0008mol，n（NO₃^-）=2.4×10^-4mol/L×10L-0.0008mol×2=0.0008mol，
根據原子守恒，n（NO_x）：n（SO₂）=0.0008mol：0.0008mol=1：1，
故答案為1：1．

點評：本題考查了SO₂污染及治理，酸雨的成因，硫、氮的氧化物的性質及對環境的影響，化學反應方向的判斷．題目考查比較基礎，要求學生夯實雙基．