Question

霧霾天氣嚴重影響人們的生活，其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。

（1）用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)：C(s)+2NO(g) N₂(g)+CO₂(g)  △H=Q kJ·mol^-1。在T₁℃時，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

時間(min) 濃度（mol·L-1）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①0～10 min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=_______________________，T₁℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________________________。

②30 min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是__________ (填字母)。

a．加入一定量的活性炭         b．通入一定量的NO

      c．適當(dāng)縮小容器的體積         d．加入合適的催化劑

③若30 min后升高溫度至T₂℃，達到平衡時，容器中，NO、N₂、CO₂的濃度之比為5：3：3，則Q­­­­­­­­­­­______________ (填“>”、“=”或“<”)0。

（2）NH₃催化還原氮氧化物（SCR）技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)原理如圖所示：

①由圖甲可知，SCR技術(shù)中的氧化劑為_______________。已知c(NO₂)：c(NO)=1:1時脫氮效果最佳，若生成1 mol N₂時反應(yīng)放出的熱量為Q kJ。此時對應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________。

②圖乙是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對應(yīng)的脫氮率，由圖可知工業(yè)使用的最佳的催化劑和相應(yīng)的溫度分別為___________________________。

（3）利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO₂的常見方法，先將含SO₂的廢氣溶于水，再用飽和石灰漿吸收。該溫度下，吸收液中c(Ca²⁺)一直保持為0.70 mol·L^-1，已知Ksp(CaSO₃)=1.4×10^-7，求吸收后溶液中的SO₃^2-的濃度_______________。（寫出計算過程，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）①0.042 mol·L^-1·min^-1 ；9/16

②bc

③＜

（2）①NO、NO₂；2NH₃(g)+NO(g)+NO₂(g) = 2N₂ (g)+ 3H₂O(g)  △H = -2Q kJ·mol^-1

②Mn、200℃左右均可（說明：Cr和Mn最大脫氮率相差不大，但是Cr需要的溫度高，為使效益最大化，因此使用Mn更經(jīng)濟）；

   （3）c(SO₃^2-)= K sp(CaSO₃)/ c(Ca²⁺)=1.4×10^-7 /0.70  mol·L^-1= 2.0×10^-7 mol·L^-1