Question

【題目】NOx會造成大氣污染，工業(yè)上采用多種方法進(jìn)行處理。

I. 氯氣氧化法：。 恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2。10min達(dá)平衡，測得10min內(nèi)v(ClNO)=0.005mol/(L·min)，則平衡后n(Cl2)=________mol。若其它條件不變，上述反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時(shí)NO 的轉(zhuǎn)化率______（填“增大”、“減小”或“不變”），此條件下的平衡常數(shù)K值為_______

II. 臭氧氧化法：煙氣中的NO經(jīng)O3預(yù)處理后轉(zhuǎn)化為NO2，再用CaSO3懸濁液吸收NO2。

已知：常溫下，Ksp（CaSO4）=9.1×10-6，Ksp（CaSO3）=3.1×10-7。

（1）NO與O3反應(yīng)過程的能量變化如下：

NO被O3氧化的總反應(yīng)是化合反應(yīng)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 _______________。

（2）將CaSO3懸濁液靜置，取上層清液，測得pH約為8，用化學(xué)用語解釋其原因?yàn)?/span>_______________________________________。

（3）實(shí)際吸收NO2的過程中，通過向CaSO3懸濁液中加入Na2SO4固體，提高NO2的吸收速率，從溶解平衡的角度解釋其原因：______________________________________。

III. 選擇性非催化還原法：用同位素示蹤法，在高溫有氧下NH3做還原劑與 15NO 進(jìn)行選擇性反應(yīng)。

請將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：____________________□15NN+□H2O

Answer 1

【答案】 0.05 增大 40 3NO(g) + O3(g) 3NO2(g) ΔH= -317.3 kJmol﹣1 SO32- + H2O HSO3- + OH- CaSO3濁液中存在：CaSO3(s) Ca2+(aq) + SO32-(aq)，加入Na2SO4固體，由于CaSO4的Ksp較小，SO42-與Ca2+結(jié)合生成CaSO4沉淀，c(Ca2+)減小，平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致c(SO32-)增大，從而使NO2的吸收速率加快 4NH3 + 415NO + O2 4 6 （2分）

【解析】I. 10min內(nèi)v(ClNO)=0.005mol/(L·min)，則平衡后n (ClNO)=0.005mol/(L·min) 10min 2L=0.1mol，n(Cl2)=0.1mol- 0.1mol=0.05mol；若其它條件不變，上述反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，相當(dāng)于與原來相比增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，則平衡時(shí)NO 的轉(zhuǎn)化率增大，此條件下的平衡常數(shù)K值為；

II. （1）根據(jù)圖中信息可知①NO(g) + O3(g)= NO2(g)+ O2(g) ΔH= -200.9 kJmol﹣1，②NO(g)+ O2(g)= NO2(g) ΔH= -58.2 kJmol﹣1，根據(jù)蓋斯定律，由①+②得反應(yīng)3NO(g) + O3(g) 3NO2(g) ΔH= -317.3 kJmol﹣1；（2）將CaSO3懸濁液靜置，取上層清液，測得pH約為8，原因?yàn)閬喠蛩岣�離子水解呈堿性SO32- + H2O HSO3- + OH-；（3）實(shí)際吸收NO2的過程中，通過向CaSO3懸濁液中加入Na2SO4固體，提高NO2的吸收速率，從溶解平衡的角度解釋其原因：CaSO3濁液中存在：CaSO3(s) Ca2+(aq) + SO32-(aq)，加入Na2SO4固體，由于CaSO4的Ksp較小，SO42-與Ca2+結(jié)合生成CaSO4沉淀，c(Ca2+)減小，平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致c(SO32-)增大，從而使NO2的吸收速率加快；III.在高溫有氧下NH3做還原劑與 15NO 進(jìn)行選擇性反應(yīng)，生成15NN和H2O；反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整為：4NH3 + 4span>15NO + O2 415NN+6H2O。