3.2二氧化氮和一氧化氮.二氧化硫和二氧化氮 對(duì)大氣的污染 查看更多

 

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一氧化碳、二氧化硫和氮的氧物是重要的化工原料,但也是大氣的主要污染物,綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一.
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g),反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示.
①圖中A表示______.
②該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5對(duì)圖中E的大小有何影響?______(填“增大”、“降低”、“沒(méi)有”).
③在一定條件下,將0.100molSO2(g)和0.060molO2(g)放入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(SO3)=0.04mol/L.則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______.
(2)一定條件下,氫氣與一氧化碳按一定比例可生成潔凈能源甲醇(CH3OH),則:
①n(H2):n(CO)=______.
②甲醇高效燃料電池是以CH3OH為燃料,O2為氧化劑,KOH為電解質(zhì)組成.該電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為:______.
(3)汽車尾氣是城市空氣的污染源之一,治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑),它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無(wú)毒氣體.
①寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式:______.
②用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△=-1160kJ/mol
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LCH4還原NO2到N2,整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為______kJ.

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二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料,也會(huì)給大氣帶來(lái)嚴(yán)重污染,綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一.
(1)汽車尾氣中主要含有CO、NO2、SO2、CO2氣體,其中
NO2、SO2
NO2、SO2
能導(dǎo)致酸雨的形成;目前采用的是在汽車排氣裝置中安裝一個(gè)凈化器,可以有效的將尾氣中的有害氣體轉(zhuǎn)化.如:
CO(g)+NO2(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-akJ?mol-1(a>0)
2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1(b>0)
據(jù)此回答:若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36升CO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng))的整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
0.3
0.3
mol,放出的熱量為
3(2a+b)
80
3(2a+b)
80
kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示).
(2)在火力發(fā)電廠產(chǎn)生的廢氣中含有SO2、N2、CO等氣體,為除去SO2,常用Ca(OH)2懸濁液洗滌廢氣,為了廢物利用,再通入空氣使反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為石膏(CaSO4?2H2O).寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O、2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O、2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O

(3)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3
2SO2(g)+O2(g)
催化劑
2SO3(g)△H=-196.kJ?mol-1
某溫度下達(dá)到平衡時(shí),SO2的體積百分含量與體系的總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:
據(jù)此圖回答下列問(wèn)題:
①平衡狀態(tài)由A變到B時(shí),反應(yīng)體系
釋放
釋放
(填“吸收”或“釋放”)能量.
②將5molSO2和7molO2通入10L密閉容器中,平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)為0.1MPa.該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)等于
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精英家教網(wǎng)二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物,防止和治理環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究?jī)?nèi)容之一.
(1)一定條件下,2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g),向1.6LA(A容器可以自由滑動(dòng))和2LB密閉容器中各通入2mol SO3(g),在相同溫度和有催化劑的條件下兩容器各自達(dá)到平衡,測(cè)得A容器為1.8L,則A容器中SO3的轉(zhuǎn)化率為
 
;此時(shí)A容器中SO3的轉(zhuǎn)化率要比B容器中SO3的轉(zhuǎn)化率要
 
(填“大”、“小”或“相等”);兩容器達(dá)到平衡所用的時(shí)間是A
 
(填“大于”、“小于”或“相等”)B;能否計(jì)算出B容器中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)
 
(填“能”或“不能”),其理由是
 

(2)打開K一段時(shí)間再達(dá)平衡時(shí),A容器的體積為
 
L(連通管中氣體體積不計(jì)).
(3)用CH4催化還原NOx為N2可以消除氮氧化物的污染.試寫出總反應(yīng)方程式:
 

(4)CO在催化條件下也可以消除NO的污染.要計(jì)算該反應(yīng)消耗1molCO的焓變△H.請(qǐng)依據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì):利用兩個(gè)已知化學(xué)反應(yīng)的焓變(焓變分別設(shè)為△H1、△H2)計(jì)算△H的過(guò)程
 

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二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料,也會(huì)給大氣帶來(lái)嚴(yán)重污染,綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一。

(1)汽車尾氣中主要含有CO、NO2、SO2、CO2氣體,其中________________能導(dǎo)致酸雨的形成;目前采用的是在汽車排氣裝置中安裝一個(gè)凈化器,可以有效的將尾氣中的有害氣體轉(zhuǎn)化。

如:CO(g)+NO2(g)*NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)

2CO(g)+2NO(g)*N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0)

據(jù)此回答:若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng))的整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______________mol,放出的熱量為______________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。

(2)在火力發(fā)電廠產(chǎn)生的廢氣中含有SO2、N2、CO等氣體,為除去SO2,常用Ca(OH)2懸濁液洗滌廢氣,為了廢物利用,再通入空氣使反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為石膏(CaSO4·2H2O)。寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式______________。

(3)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   ΔH=-196 kJ·mol-1

某溫度下達(dá)到平衡時(shí),SO2的體積百分含量與體系的總壓強(qiáng)的關(guān)系如上圖所示:

據(jù)此圖回答下列問(wèn)題:

①平衡狀態(tài)由A變到B時(shí),反應(yīng)體系____________(填“吸收”或“釋放”)能量。

②將5 mol SO2和7 mol O2通入10 L密閉容器中,平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)為0.1 MPa。該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)等于___________。

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二氧化硫和氮氧化物(NOx)是大氣的主要污染物,治理環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究?jī)?nèi)容之一。
完成下列計(jì)算:
(1)石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝技術(shù)的原理是:煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O)。某電廠用煤300t(煤中含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%),若燃燒時(shí)煤中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫,用該方法脫硫時(shí)有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏,則理論上可得到_________噸石膏。
(2)用CH4催化還原NOx,主要產(chǎn)物為N2與CO2,F(xiàn)有1 L NOx(含NO2、NO),用CH4將其還原成N2,消耗同溫同壓下的CH4 0.4 L,則混合氣體中NO2、NO的物質(zhì)量之比為____。
(3)乙二酸(H2C2O4)的制備有如下反應(yīng):
C6H12O6+18HNO3→3H2C2O4+18NO2↑+12H2O
C6H12O6­+6HNO3→3H2C2O4+6NO↑+6H2O
上述反應(yīng)產(chǎn)生的NOx用氧氣和水吸收后生成硝酸循環(huán)利用,若尾氣NOx中n(NO2)︰n(NO)=2︰1,且NOx的吸收轉(zhuǎn)化率為90%。每生產(chǎn)9 kg乙二酸至少需要補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的硝酸溶液多少千克?
(4)用堿液吸收法處理某工業(yè)尾氣(含NOx:NO、NO2和N2O4)的反應(yīng)為:
2NO2 + 2NaOH→ NaNO2 + NaNO3 + H2O;
NO + NO2 + 2NaOH→ 2NaNO2 + H2O。
當(dāng)N2O4體積分?jǐn)?shù)為0.2時(shí),處理1mol該NOx,計(jì)算生成NaNO3和NaNO2的物質(zhì)的量(x可作為已知條件使用)。

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