消除含氮、硫等化合物的污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。I．用NH3催化还原N...

消除含氮、硫等化合物的污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。

I．用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，NOx若以NO为例，在恒容容器中进行反应：4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。

（1）以下选项可以判断反应达到平衡状态的是_______。

A．.4v正(NH3)=5v逆(N2)　　　　　　　　 B．反应体系中气体密度不变

C．.反应体系中气体压强不变　　　　 D．反应体系中气体平均摩尔质量不变

（2）图I中曲线表示转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程由a状态转为b状态进行，可采取的措施是_______

A．降低温度　　　 B．增大反应物中NO的浓度

C．加催化剂　　　 D．向密闭容器中通入氩气

II．燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化的碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，反应进程如图II所示。

反应1：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)

反应2：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)

已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应：2O33O2。且100℃时臭氧的分解率约为10％。请回答：

（1）写出反应1的热化学方程式_______，反应1在高温下不能自发进行，则该反应的熵变ΔS_______0（填“大于”或“小于”）。

（2）其他条件不变，向五个体积固定为1L的密闭容器中均充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0mol O3，在不同温度下反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①若P、Q两点为非平衡点，试分析P点转化率大于Q点的可能原因_______。100℃，t秒时反应1进行到P点，反应从开始到t秒时NO的平均速率v(NO)=_______mol·L−1·s−1（用含t的式子表示）。

②若Q点为平衡点，100℃下反应2的平衡常数的数值约为_______（精确到0.01）。

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习近平主席在《中央城镇化工作会议》发出号召：“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁” 。消除含氮、硫、氯等化合物对大气和水体的污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。

（1）以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g) + O2(g)2Cl2(g) + 2H2O(g)　 ∆H ═ -115.4 kJ•mol-1，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。原理如图所示：

过程I的反应为：2HCl(g) + CuO (s)CuCl2(s) + H2O(g) ∆H1 ═ -120.4 kJ•mol-1，过程II反应的热化学方程式为___________。

（2）容积均为1L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器．相同温度下，分别充入0.2mol的NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g) ∆H<0，甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。

①0~3s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是______________________。

②甲达平衡时，温度若为T℃，此温度下的平衡常数K═____________________。

③平衡时，K甲_____K乙，P甲_____P乙(填“>”、“<”或“=”)。

（3）水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。

①可用次氯酸钠除去氨氮，同时产生一种大气组成的气体。写出总反应化学方程式：___________。

②EFH2O2FeOx法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如图所示。则阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为______。

（4）工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1 mol• L -1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH═7时，溶液中各离子浓度的大小关系为_________________。（已知25℃时：H2SO3的电离常数Ka1═1.3×10-2，Ka2═6.2×10-8）

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（1）以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g) + O2(g)2Cl2(g) + 2H2O(g)　 ∆H = −115.4 kJ·mol−1，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。原理如图所示：

过程I的反应为：2HCl(g) + CuO (s)CuCl2(s) + H2O(g) ∆H1 = −120.4 kJ·mol−1，过程II反应的热化学方程式为___________。

（2）容积均为1L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器．相同温度下，分别充入0.2mol的NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)　 ∆H<0，甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。

①0~3s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是______________________。

②甲达平衡时，温度若为T℃，此温度下的平衡常数K=____________________。

③平衡时，K甲_____K乙，P甲_____P乙(填“>”、“<”或“=”)。

（3）水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。

①可用次氯酸钠除去氨氮，同时产生一种大气组成的气体。写出总反应化学方程式：___________。

②EFH2O2FeOx法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如图所示。则阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为______。

（4）工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1 mol· L −1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为_________________。（已知25℃时：H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8）

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习近平主席在《中央城镇化工作会议》发出号召：“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁”。消除含氮、硫、氯等化合物对大气和水体的污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。

（1）以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　 ∆H=−115.4kJ·mol−1，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。原理如图所示：

过程I的反应为：2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g)　 ∆H1=−120.4kJ·mol−1，过程II反应的热化学方程式为___。

（2）容积均为1L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)　 ∆H<0，甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。

①0~3s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是___。

②甲达平衡时，温度若为T℃，此温度下的平衡常数K=__。

③平衡时，K甲__K乙，P甲__P乙(填“>”、“<”或“=”)。

（3）水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。可用次氯酸钠除去氨氮，同时产生一种大气组成的气体。写出总反应化学方程式：__。

（4）工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为___。（已知25℃时：H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8）

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习近平主席在《中央城镇化工作会议》发出号召：“让居民望得见山、看得见水”。 消除大气和水体污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。

(1)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2可提高效益，减少污染。

反应为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-118.4 kJ/mol，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。原理如图所示：

过程I的反应为：2HCl(g)+CuO(s)=CuCl2(s)+H2O(g)　 △H =-120. 4 kJ•mol-1，过程II反应的热化学方程式为__________________。

(2)CO还原法处理NO：原理为 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2 (g)　 △H =-744 kJ•mol-1。在容积为2 L的某密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生该反应。某温度下，上述反应进行到5 min时放出的热量为558 kJ，则N2的平均反应速率v(N2)=_______mol•L-1• min-1。

(3)热分解法处理N2O：某温度下，N2O在金粉表面发生热分【解析】
2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)，测得c(N2O)随时间t变化关系如图1所示。已知瞬时反应速率v与c(N2O)的关系为v=kcnc(N2O) (k是反应速率常数)，则n=________，k=_____________。

(4)铊为重金属元素，对水体污染严重，通过沉淀法可以去除工业废水中的Tl+。

①利用硫酸盐还原菌(SRB)的催化作用，可以将废水中有机碳源(以CH2O表示)、SO42-、Tl+去除(原理如图2所示)。写出该反应的离子反应方程式_____________________。

②工业污水铊的污染物排放限值为2. 5×10-8 mol•L-1。已知：Ksp(Tl2S) =5×10-21，若铊的含量符合国家排放限值，则处理后的废水中c(S2-)≥______________。

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“绿水青山就是金山银山”，研究氮氧化物等大气污染物对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)△H上述反应分两步完成，如下左图所示。

(1)写出反应①的热化学方程式(△H用含物理量E的等式表示)：________。

(2)反应①和反应②中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是____(填“反应①”或“反应②”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，其原因可能是____(反应未使用催化剂)。

(3)某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2，测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。前5秒内O2的平均生成速率为_______；该温度下反应2NO+O22NO2的化学平衡常数K为_____。

(4)对于(3)中的反应体系达平衡后(压强为P1)，若升高温度，再次达平衡后，混合气体的平均相对分子质量_____(填“增大”、“减小”或“不变”)；若在恒温恒容条件下，向其中充入一定量O2，再次达平衡后，测得压强为P2，c(O2)=0.09mol·L-1，则P1︰P2=___________。

(5)水能部分吸收NO和NO2混合气体得到HNO2溶液。若向20.00mL0.10mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液，所得pH曲线如图所示，则A点对应的溶液c(Na+)/c(HNO2)=____。

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“绿水青山就是金山银山”，研究氮氧化物等大气污染物对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)△H上述反应分两步完成，如下左图所示。

(1)写出反应①的热化学方程式(△H用含物理量E的等式表示)：________。

(2)反应①和反应②中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是____(填“反应①”或“反应②”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，其原因可能是____(反应未使用催化剂)。

(3)某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2，测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。前5秒内O2的平均生成速率为_______；该温度下反应2NO+O22NO2的化学平衡常数K为_____。

(4)对于(3)中的反应体系达平衡后(压强为P1)，若升高温度，再次达平衡后，混合气体的平均相对分子质量_____(填“增大”、“减小”或“不变”)；若在恒温恒容条件下，向其中充入一定量O2，再次达平衡后，测得压强为P2，c(O2)=0.09mol·L-1，则P1︰P2=___________。

(5)水能部分吸收NO和NO2混合气体得到HNO2溶液。若向20.00mL0.10mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液，所得pH曲线如图所示，则A点对应的溶液c(Na+)/c(HNO2)=____。

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环境问题正引起全社会的关注，用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，对构建生态文明有着极为重要的意义。

（1）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，当反应器中按n（N2）：n（H2）=1:3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如右图。

①曲线a对应的温度是_________℃。

②上图中M、N、Q三点对应的平衡常数K（M）、K（N）、K（Q）的大小关系是_________________。

如果N点时c（NH3）=0.2 mol·L-1，则N点的化学平衡常数K=______（保留2位小数）。

（2）用NH3催化还原NO时包含以下反应：

反应I：4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)　　　　　　　 △H1

反应II： 2NO(g) +O2(g) 2NO 2(g)　　　　　　　　　　　 △H2

反应III：4NH3(g)+6NO2 (g) 5N2(g)+3O2(g) + 6H2O(l)　　　　　　　 △H3

△H1=________（用含△H2、△H3的式子表示）。

（3）SNCR-SCR是一种新兴的烟气脱硝技术（除去烟气中的NOx）。其流程如下：

该方法中反应的热化学方程式为：

4NH3(g)+4NO (g) + O2 (g)4N2(g)+ 6H2O(g)　　　　　　　 △H=-1646 kJ·mol -1

①在一定温度下，在密闭恒压的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______（填字母）。

a.4v逆（N2）=v正（O2）

b.混合气体的密度保持不变

c.c（N2）：c（H2O）：c（NH3）=4:6:4

d.单位时间内断裂12molN-H键的同时断裂12molO-H键

②如下图所示，反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。

SNCR技术脱硝的最佳温度选择925℃的理由是_____________________；SNCR与SCR技术相比，SNCR技术的反应温度较高，其原因是________________；但当烟气温度高于1000℃时，SNCR脱硝效率明显降低，其原因主要是_____________________。（用平衡移动原理解释）

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治理大气和水体污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。

（1）CO泄漏会导致人体中毒，用于检测CO的传感器的工作原理如图所示：写出电极I上发生的反应式：__。

工作一段时间后溶液中H2SO4的浓度__(填“变大”、“变小”或“不变”)

（2）用O2氧化HCl制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　　 ∆H，通过控制条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%，其原理如图所示：

过程I的反应为：2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g)　　 ∆H1

过程II反应的热化学方程式（∆H2用含有∆H和∆H1的代数式表示）__。

（3）在温度T0℃，容积为1L的绝热容器中，充入0.2molNO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)　　 ∆H<0，容器中NO2的相关量随时间变化如图所示。

①反应到6s时，NO2的转化率是__。

②根据图示，以下各点表示反应达到平衡状态的是__。

a.X　　　 b.Y　　　 c.Z　　　 d.W

③0~3s内容器中NO2的反应速率增大，而3s后容器中NO2的反应速率减小了，原因是__。

④此容器中反应达平衡时，温度若为T1℃，此温度下的平衡常数K═__。

（4）工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1mol•L-1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH═7时，溶液中各离子浓度的大小关系为：c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H+)═c(OH-)。（已知25℃时：H2SO3的电离常数Ka1═1.3×10-2，Ka2═6.2×10-8）请结合所学理论通过计算说明c(HSO3-)＞c(SO32-)的原因___。

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（9分）研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)NO₂可用水吸收，也可用NH₃处理，也可用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)    △H＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H＝－1160 kJ·mol^－1

若用标准状况下2.24L CH₄还原NO₂至N₂整个过程中转移的电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用N_A表示），放出的热量为______kJ。

(2)已知：2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)  ?H="-196.6" kJ·mol^-1

2NO(g)+O₂(g) 2NO₂(g)  ?H="-113.0" kJ·mol-1

（ⅰ）则反应NO₂(g)+SO₂(g) SO₃(g)+NO(g)的?H= ________ kJ·mol^-1。

（ⅱ）一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。

A.每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂    B. 体系压强保持不变

C. 混合气体颜色保持不变                   D. SO₃和NO的体积比保持不变

（ⅲ）某温度下，SO₂的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图（左）所示。平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）

(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如上图（右）所示。该反应?H ________0（填“>”或“ <”）。

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