Question

7．研究發(fā)現(xiàn)，含pm2.5的霧霾主要成分有SO₂、NO_x、C_xH_y及可吸入顆粒等．
（1）霧霾中能形成酸雨的物質(zhì)是SO₂ 和 NO_X．
（2）為消除NO_x對環(huán)境的污染，可利用NH₃在一定條件下與NO反應(yīng)生成無污染的氣體．
已知：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.48kJ•mol^-1
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.50kJ•mol^-1
①下列表示NH₃（g）與NO（g）在一定條件下反應(yīng)，生成無污染氣體的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系示意圖正確的是：a（填字母）

②圖1是反應(yīng)【4NH₃（g）+6NO（g）?5N₂（g）+6H₂O（g）】過程中NH₃的體積分?jǐn)?shù)隨X變化的示意圖，X代表的物理量可能是溫度或壓強(qiáng)，原因是因為該反應(yīng)是放熱及體積增大的可逆反應(yīng)，升高溫度或增大壓強(qiáng)，平衡均逆向移動，使NH₃的體積分?jǐn)?shù)增大．
（3）圖2電解裝置可將霧霾中的SO₂、NO轉(zhuǎn)化為（NH₄）₂SO₄，①陰極的電極反應(yīng)式是NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O．
②物質(zhì)A是H₂SO₄（填化學(xué)式），
理由是根據(jù)反應(yīng)：5SO₂+2NO+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+4H₂SO₄，產(chǎn)物中除有（NH₄）₂SO₄外還有H₂SO₄．
（4）為減少霧霾、降低大氣中有害氣體含量，研究機(jī)動車尾氣中CO、NO_x及C_xH_y的排放量意義重大．機(jī)動車尾氣污染物的含量與空/燃比（空氣與燃油氣的體積比）的變化關(guān)系示意圖如圖3所示，請解釋：
①隨空/燃比增大，CO和C_xH_y的含量減少的原因是空/燃比增大，燃油氣燃燒更充分，故CO、CxHy含量減少．
②當(dāng)空/燃比達(dá)到15后，NO_x減少的原因可能是因為反應(yīng) N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸熱反應(yīng)，當(dāng)空/燃比大于15后，由于燃油氣含量減少，燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少，環(huán)境溫度降低，使該反應(yīng)不易進(jìn)行，故NO_x減少

Answer 1

分析 （1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要氣體；
（2）①①N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.50kJ•mol^-1
②4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.48kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①×5+②得到：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）；
②該反應(yīng)是放熱及體積增大的可逆反應(yīng)，升高溫度或增大壓強(qiáng)，平衡均逆向移動；
（3）①NO得電子生成銨根；
②SO₂失電子形成硫酸；
（4）①燃油氣燃燒更充分；
②反應(yīng) N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸熱反應(yīng)．

解答 解：（1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要氣體，故答案為：SO₂ 和 NO_X；
（2）①已知①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180.50kJ•mol^-l
②4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-905.48kJ•mol^-l
氨氣被一氧化氮氧化生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式依據(jù)蓋斯定律，結(jié)合熱化學(xué)方程式合并計算：①×5+②得到：
4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1807.98kJ/mol，故答案為：a；
②，該反應(yīng)是放熱及體積增大的可逆反應(yīng)，升高溫度或增大壓強(qiáng)，平衡均逆向移動，使NH₃的體積分?jǐn)?shù)增大，故答案為：溫度或壓強(qiáng)；因為該反應(yīng)是放熱及體積增大的可逆反應(yīng)，升高溫度或增大壓強(qiáng)，平衡均逆向移動，使NH₃的體積分?jǐn)?shù)增大；
（3）①NO得電子生成銨根，離子方程式：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，故答案為：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O；
②SO₂失電子形成硫酸，反應(yīng)方程式：5SO₂+2NO+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+4H₂SO₄，故答案為：H₂SO₄；根據(jù)反應(yīng)：5SO₂+2NO+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+4H₂SO₄，產(chǎn)物中除有（NH₄）₂SO₄外還有H₂SO₄；
（4）①空/燃比增大，燃油氣燃燒更充分，故答案為：空/燃比增大，燃油氣燃燒更充分，故CO、CxHy含量減少；
②反應(yīng) N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸熱反應(yīng)，當(dāng)空/燃比大于15后，由于燃油氣含量減少，燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少，環(huán)境溫度降低，故答案為：因為反應(yīng) N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸熱反應(yīng)，當(dāng)空/燃比大于15后，由于燃油氣
含量減少，燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少，環(huán)境溫度降低，使該反應(yīng)不易進(jìn)行，故NO_x減少．

點評 本題考查了蓋斯定律在反應(yīng)熱計算中的應(yīng)用、電解原理以及燃料的充分燃燒，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律的概念，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識．