Question

【題目】有效去除大氣中的NOx和SO2是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

（1）酸性條件下，NaClO2吸收NO的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

4NO(g) + 3NaClO2(aq) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) + 3NaCl(aq) ΔH= a kJ·mol1

5NaClO2(aq) + 4HCl(aq) = 4ClO2(g) + 2H2O(l) + 5NaCl(aq) ΔH= b kJ·mol1

反應(yīng)5NO(g) + 3ClO2(g) + 4H2O(l) = 5HNO3(aq) + 3HCl(aq) ΔH=________kJ·mol1。

（2）用電解法處理氮氧化物可回收硝酸。實(shí)驗(yàn)室模擬電解NO2的裝置如圖-1所示。寫出電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式：________。

（3）用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2，反應(yīng)生成(NH4)2SO4和CO2。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________。

（4）利用活性焦炭的吸附作用，可以對煙氣進(jìn)行脫硫和脫硝。被吸附的NO2與活性焦炭反應(yīng)生成N2和CO2，當(dāng)生成1 mol N2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_________mol。

（5）一定條件下，將一定濃度NOx（NO2和NO的混合氣體）通入0.05 mol·L1的Ca(OH)2乳濁液中，發(fā)生的反應(yīng)為：3NO2 + 2OH－= NO +2NO3-+ H2O；NO + NO2 +2OH－= 2NO2- + H2O。改變，NOx的去除率見圖-2。

①的合適范圍是___________________。

②當(dāng)大于1.4時(shí)，NO2去除效率升高，但NO去除效率卻降低。其可能的原因是______ 。

③O3和NO發(fā)生的主要反應(yīng)為：NO + O3 = NO2 + O2。保持NO的初始濃度不變，改變，將反應(yīng)后的混合氣體通入0.05mol·L1Ca(OH)2乳濁液中吸收。為節(jié)省O3的用量，又能保持NOx去除效果，則合適的值約為_________。

a．0.6 b．0.8 c．1.4

Answer 1

【答案】5a-3b/4 NO2 e + H2O = 2H+ + NO3 2CO(NH2)2 + 2SO2 + 4H2O + O2 = 2 (NH4)2SO4+ 2CO2 8 1.2-1.4 NO2和OH－反應(yīng)生成NO3-和NO，導(dǎo)致NO去除率降低 a

【解析】

（1）酸性條件下，NaClO2吸收NO的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

①4NO(g) + 3NaClO2(aq) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) + 3NaCl(aq)△H=a kJmol-1
②5NaClO2(aq) + 4HCl(aq) = 4ClO2(g) + 2H2O(l) + 5NaCl(aq)△H=b kJmol-1
蓋斯定律計(jì)算（①×5-②×3）×得到反應(yīng)5NO(g) + 3ClO2(g) + 4H2O(l) = 5HNO3(aq) + 3HCl(aq)；

（2）根據(jù)圖知，電解時(shí)，左室中電極上氫離子放電生成氫氣，則左室為陰極室，右室為陽極室，陽極上通入的是氮氧化物，生成的硝酸，所以陽極上氮氧化物失電子和水生成硝酸；

（3）用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2，反應(yīng)生成(NH4)2SO4和CO2，結(jié)合原子守恒和電子守恒平配平書寫化學(xué)方程式；

（4）被吸附的NO2與活性焦炭反應(yīng)生成N2和CO2，寫出化學(xué)方程式，結(jié)合方程式中的定量關(guān)系計(jì)算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)；

（5）①圖象讀取去除率最高時(shí)的的合適范圍；

②當(dāng)大于1.4時(shí)，NO2去除效率升高，但NO去除效率卻降低是因?yàn)槎�氧化氮反�?yīng)生成一氧化氮；

③O3和NO發(fā)生的主要反應(yīng)為：NO+O3=NO2+O2．保持NO的初始濃度不變，改變，節(jié)省O3的用量，又能保持NOx去除效果，需要保持的合適范圍是1.2～1.4。

(1)酸性條件下,NaClO2吸收NO的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

①4NO(g)+3NaClO2(aq)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3NaCl(aq)△H=akJmol1

②5NaClO2(aq)+4HCl(aq)=4ClO2(g)+2H2O(l)+5NaCl(aq)△H=bkJmol1

蓋斯定律計(jì)算(①×5②×3)×得到反應(yīng)5NO(g)+3ClO2(g)+4H2O(l)=5HNO3(aq)+3HCl(aq)△H=kJ/mol，

故答案為：；

(2)根據(jù)圖知，電解時(shí)，左室中電極上氫離子放電生成氫氣，則左室為陰極室，右室為陽極室，陽極上通入的是氮氧化物，生成的硝酸，所以陽極上氮氧化物失電子和水生成硝酸，電極反應(yīng)式為NO2e+H2O=NO3+2H+，

故答案為：NO2e+H2O=NO3+2H+；

(3)用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2，反應(yīng)生成(NH4)2SO4和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2=2(NH4)2SO4+2CO2，

故答案為：2CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2=2(NH4)2SO4+2CO2；

(4)被吸附的NO2與活性焦炭反應(yīng)生成N2和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NO2+2C=N2+2CO2，生成1mol氮?dú)怆娮愚D(zhuǎn)移8mol，

故答案為：8；

(5)①圖中曲線變化分析可知，的合適范圍是1.21.4，在此范圍去除率最大，

故答案為：1.21.4；

②當(dāng)大于1.4時(shí)，NO2去除效率升高，但NO去除效率卻降低，原因是：NO2和OH反應(yīng)生成NO3和NO，導(dǎo)致NO去除率降低，

故答案為：NO2和OH反應(yīng)生成NO3和NO，導(dǎo)致NO去除率降低；

③O3和NO發(fā)生的主要反應(yīng)為：NO+O3=NO2+O2，保持NO的初始濃度不變，改變，節(jié)省O3的用量,又能保持NOx去除效果,需要保持的合適范圍是1.21.4，則合適的值約為0.60.7，故選a，

故答案為：a。