Question

【題目】霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活健康，治理污染是化學(xué)工作者義不容辭的職責(zé)，因而對(duì)SO2、NOx等進(jìn)行研究其有重要意義。

請(qǐng)根據(jù)以下信息回答有關(guān)問(wèn)題：

I．NOx是汽車尾氣的主要污染物之一。

（1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

該反應(yīng)的△H=__________。

（2）科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在紫外線照射下TiO2會(huì)使空氣中的某些分子產(chǎn)生活性基團(tuán)OH，并且活性基團(tuán)OH可與NO2、NO發(fā)生反應(yīng)生成硝酸和水。根據(jù)左下圖示，請(qǐng)寫出OH與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

（3）電解法可將工業(yè)廢氣中含有的NO2消除。原理是先將NO2轉(zhuǎn)化為N2O4，然后電解得到N2O5 （常溫下為無(wú)色固體，常做綠色硝化劑）。電解原理如右上圖所示，該電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式是___________。

Ⅱ．工業(yè)上采取多種措施減少SO2的排放。

（4）碘循環(huán)工藝具體流程如下：

① 用化學(xué)方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)___________。

② 在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是__________。

③ 該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)有________。

（5）噴霧干燥法脫硫是除去SO2的常見(jiàn)方法，先將含SO2的廢氣溶于水，再用飽和石灰漿吸收，吸收液中c(Ca2+)一直保持為0.70mol/L，則吸收液中的c(SO42-)為_____。［已知該溫度下，Ksp (CaSO3)=1.4×10-7]

Answer 1

【答案】 +(a+ b-2c)kJ/mol NO+3OH =HNO3+H2O N2O4 +2HNO3-2e-=2N2O5+2H+ SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI HI的分解為可逆反應(yīng)，分離出產(chǎn)物H2，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行 既能吸收SO3降低污染，又能制得氫氣和硫酸，反應(yīng)器中生成的可以循環(huán)使用 2.0×10-7mol/L

【解析】I．（1）該反應(yīng)中的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和=（a+b）kJ/mol-2ckJ/mol=+(a+ b-2c)kJ/mol；

（2）由圖象可知NO、NO2均被OH氧化為HNO3，依據(jù)原子守恒得到，NO+3OH═HNO3+H2O；

（3）N2O4制備N2O5為氧化反應(yīng)，則N2O5應(yīng)在陽(yáng)極區(qū)生成，因此Pt甲為陽(yáng)極，pt乙為陰極，陽(yáng)極反應(yīng)式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+；

Ⅱ．（4）① 從流程圖可知，在反應(yīng)器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反應(yīng)方程式為SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI；

② 因HI的分解為可逆反應(yīng)，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出產(chǎn)物H2，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行；

③ 該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)有既能吸收SO3降低污染，又能制得氫氣和硫酸，反應(yīng)器中生成的可以循環(huán)使用；

（5）C（SO32- ）=mol/L=2.0×10-7 mol/L。