Question

【題目】汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。

（1）十九大報(bào)告指出我國最近幾年的PM2.5下降很多。有一方面歸功于汽車尾氣管中加裝催化劑，它可有效降低，及碳氧化合物的排放。以為例，已知：

①

②

③

④

①②③④反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為___；有利于提高④轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件是___。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，將煤炭在的氣氛下燃燒，能夠降低燃煤時(shí)的排放，主要反應(yīng)為：。

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____。

②在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，隨溫度（T）和時(shí)間（t）的變化曲線如圖1所示。據(jù)此判斷該反應(yīng)的___0（填“>”或“<”），在溫度下，內(nèi)的平均反應(yīng)速率___。

③將和充入一個(gè)容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)過程中物質(zhì)濃度變化如圖2所示。第12min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為___。

A．升高溫度 B．加入 C．加催化劑 D．降低溫度

④將上述反應(yīng)產(chǎn)生的與為原料合成尿素，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排：

Ⅰ： Ⅱ：

將一定量的固體加入恒容密閉容器中，在300K下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，到達(dá)平衡時(shí)，為，若反應(yīng)溫度不變，將體系的體積增加50%，一段時(shí)間后的取值范圍是____（用含a的式子表示）。

（3）煙氣脫硫、脫硝一體化技術(shù)是大氣污染防治研究的熱點(diǎn)。及均是性能優(yōu)良的脫硫脫硝試劑。

①在酸性條件下穩(wěn)定，在溶液中可歧化為和，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

②某研究小組用進(jìn)行單獨(dú)脫除實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得的脫除率隨溶液變化如圖所示。當(dāng)時(shí)，隨的增大，脫除率逐漸降低，其原因是____。

Answer 1

【答案】2△H1＋△H2－△H3 降低溫度、增大壓強(qiáng) < A < P[H2O(g)]≤a 3<pH<7時(shí)，隨著pH值的增大，的穩(wěn)定性降低，氧化性減弱，的脫除率降低

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律，推出得到目標(biāo)反應(yīng)方程式，應(yīng)是②－③＋①×2，即△H4=2△H1＋△H2－△H3；有利于提高④的NO轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件可以是降溫、增大壓強(qiáng)或通入一定量的H2；

答案為2△H1＋△H2－△H3；降溫、增大壓強(qiáng)或通入一定量的H2；

（2）①根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，該反應(yīng)的平衡常數(shù)是；

答案為；

②根據(jù)圖1，T1先達(dá)到平衡，即T1高于T2，升高溫度，c(CO2)降低，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，即正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，△H<0；0～2s，生成CO2的濃度為0.2mol·L－1，則生成N2的濃度為0.1mol·L－1，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式：v(N2)==0.05mol/(L·s)；

答案為<；0.05mol/(L·s)；

③在第12min后CO和NO物質(zhì)的量濃度增大，N2的濃度降低，說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，CO、NO物質(zhì)的量濃度增大，N2的物質(zhì)的量濃度降低，故A符合題意；

B、加入NO，第12min時(shí)，NO濃度增大，但根據(jù)圖象，第12min時(shí)，沒發(fā)生變化，故B不符合題意；

C、加入催化劑，平衡不移動(dòng)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，故C不符合題意；

D、降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO和NO濃度降低，N2濃度升高，故D不符合題意；

答案為A；

④增大容器的體積，假設(shè)平衡不移動(dòng)，壓強(qiáng)與體積成反比，即其壓強(qiáng)為原來的，實(shí)際上增大容器的體積，壓強(qiáng)減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，水蒸氣濃度不變，因此壓強(qiáng)為aPa，P[H2O(g)]的范圍是< P[H2O(g)]≤a；

答案為< P[H2O(g)]≤a；

（3）①ClO2在NaOH溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)，生成NaClO3和NaClO2，即反應(yīng)方程式為2ClO2＋2NaOH=NaClO2＋NaClO3＋H2O；

答案為2ClO2＋2NaOH=NaClO2＋NaClO3＋H2O；

②ClO2在酸性條件下穩(wěn)定，當(dāng)3<pH<7時(shí)，隨著pH值的增大，ClO2的穩(wěn)定性降低，氧化性減弱，SO2脫除率降低；

答案為當(dāng)3<pH<7時(shí)，隨著pH值的增大，ClO2的穩(wěn)定性降低，氧化性減弱，SO2脫除率降低。