2015年，“雾霾”成为年度关键词．近年来，对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题...

2015年，“雾霾”成为年度关键词．近年来，对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题．雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成．

（1）机动车的尾气是雾霾形成的原因之一，近几年有人提出利用选择性催化剂利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体，请写出该过程的化学方程式：　　 　　　　　　 　　　　

（2）我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气也是雾霾的主要来源之一．经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，发现能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：

2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H

若①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJ•mol﹣1

②CO（g）═C（s）+O2（g）△H2=+110.5kJ•mol﹣1

③C （s）+O2（g）═CO2（g）△H3=﹣393.5kJ•mol﹣1

则△H=　　　 　　　　 kJ•mol﹣1．

（3）燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液，在pH为4～7之间时电解，硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4．Na2S2O4俗称保险粉，广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上．这种技术是最初的电化学脱硫技术之一．请写出该电解反应中阴极的电极方程式：　　　　　 　　 　　 　

（4）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）．若在T1℃、0.1MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2（其中n（SO2）：n（O2）=2：1），测得容器内总压强与反应时间如图所示：

①该反应的化学平衡常数表达式：K=　 　　　　　　 　

②图中A点时，SO2的转化率为　　　　　　

③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K=　　　　　　 （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

④若在T2℃，其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示，则T1　　 　 　 T2（填“＞”、“＜”、“=”）；其中C点的正反应速率vc（正）与A点的逆反应速率vA（逆）的大小关系为vc（正）　　 　 　 vA（逆） （填“＞”、“＜”、“=”）．

高三化学填空题极难题查看答案及解析

环境问题已经成为世界上越来越重要的议题，其中大气污染主要有硫的氧化物和氮的氧化物，工业生产是其原因之一，同时工业上通常也用下列方法来治理污染。

（1）烟气中含有SO2等大量有害的物质，烟气除硫的方法有多种，其中石灰石法烟气除硫工艺的主要反应如下：

Ⅰ．CaCO3（s）⇌CO2（g）+CaO（s）　　 △H=+178.2kJ/mol

Ⅱ．SO2（g）+CaO（s）⇌CaSO3（s）　　 △H=﹣402kJ/mol

Ⅲ.2CaSO3（s）+O2（g）+4H2O（l）⇌2[CaSO4•2H2O]（s）　　 △H=﹣234.2kJ/mol

试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成生石膏的热化学方程式 　　　 　　 　　 ．

（2）用NH3还原NOx生成N2和H2O。现有NO、NO2的混合气体3 L，可用同温同压下3.5 L的NH3恰好使其完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 　 　　　　 　 。

（3）氨催化氧化是硝酸工业的基础，反应原理为：4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）实际生产中，还会发生此反应：4NH3+3O2⇌N2+6H2O，在1L的密闭容器中加入l mol NH3和1.5mol O2的反应过程中，有关温度与各物质的量关系如图1所示：

①已知400℃时，混合气体中NH3、N2、NO的物质的量比为5：6：3，则图象中x= 　　　　　　　 。

②NH3生成N2的反应属于 　　　　　　 （填“吸热反应”或“放热反应”），温度高于840℃后，各物质的物质的量发生如图所示变化的原因可能是 　　　　　 　　　　　　 。

（4）电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下，电化学降解NO的原理如图2所示，阴极反应式为 　　　　 　 　 。假设降解前两极溶液质量相等，当电路中有2mol电子通过时，此时两极溶液质量的差值为　　　　　 g。

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“雾霾”成为人们越来越关心的环境问题。雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。请回答下列问题：

（1）汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质（CxHy）催化还原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式为___________________。

（2）冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：

2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　　 ΔH

已知：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)　　　　　 ΔH1＝＋180.5 kJ·mol-1

②2CO(g)2C(s)＋O2(g)　　　　　 ΔH2＝＋221 kJ·mol-1

③C(s)＋O2(g)CO2(g)　　　　　 ΔH3＝－393.5 kJ·mol-1

则ΔH＝_____________。

（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨。

①a表示_____离子交换膜（填“阴”或“阳”）。A～E分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则A表示_________，E表示___________。

②阳极的电极反应式为___________________________。

（4）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。若在T1℃、0.1 MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2［其中n(SO2) ∶n(O2)＝2∶1］，测得容器内总压强与反应时间如图二所示。

①图中A点时，SO2的转化率为____________。

②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，则C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正)______vA(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③图中B点的压强平衡常数Kp＝_______________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

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“雾霾”成为人们越来越关心的环境问题。雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。请回答下列问题：

（1）汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质（CxHy）催化还原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式为___________________。

（2）冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：

2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　　 ΔH

已知：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)　　　　　 ΔH1＝＋180.5 kJ·mol-1

②2CO(g)2C(s)＋O2(g)　　　　　 ΔH2＝＋221 kJ·mol-1

③C(s)＋O2(g)CO2(g)　　　　　 ΔH3＝－393.5 kJ·mol-1

则ΔH＝_____________。

（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨。

①a表示_____离子交换膜（填“阴”或“阳”）。A～E分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则A表示_________，E表示___________。

②阳极的电极反应式为___________________________。

（4）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。若在T1℃、0.1 MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2［其中n(SO2) ∶n(O2)＝2∶1］，测得容器内总压强与反应时间如图二所示。

①图中A点时，SO2的转化率为____________。

②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，则C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正)______vA(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③图中B点的压强平衡常数Kp＝_______________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

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“雾疆”成为人们越来越关心的环境问题。雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。回答下列问题：

（1）汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质催化还原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式为________。

（2）冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在的气氛下燃烧，能够降低煤炭燃烧时NO的排放，主要反应为。

已知：①

②

③

则反应的________。

（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的溶液进行电解，其中阴、阳膜组合电解装置如图所示，电极材料为石墨。

①表示________填“阴离子”或“阳离子”交换膜。分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸溶液，则A表示________，E表示________。

②阳极的电极反应式为________。

（4）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中发生催化氧化的反应为。若在、条件下，往一恒容密闭容器中通入和的混合气体：：，测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。

①图中A点时，的转化率为________。

②在其他条件不变的情况下，测得时压强的变化曲线如图2所示，则C点的正反应速率正与A点的逆反应速率逆的大小关系为正________填“”“”或“”逆。

③图中B点的压强平衡常数________用平衡分压代表平衡浓度计算，分压总压物质的量分数。

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化学与环境密切相关．近年来雾霾问题已成为百姓所关注的主要问题，今年入秋以来，我国大部分地区更是“霾伏”四起，部分地区持续出现中度至重度霾，环境治理刻不容缓。某化学实验小组测得某地区的雾霾中可能含有如下几种无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣。对该地区雾霾处理后获得试样溶液进行了如下的实验：

已知：3NO3﹣ + 8Al + 5OH﹣ + 18H2O ═ 3NH3↑ + 8[Al(OH)4]﹣

请回答下列问题：

（1）试样溶液加入过量NaOH溶液后生成沉淀Ⅰ的化学式是　　　　　　　　　　 生成气体Ⅰ的离子方程式为　　　　　　 　　 ，检验该气体的方法是　　　　　　　　　　 　　 。

（2）根据实验结果，推测出雾霾中一定含有的离子有　　　　　　　　　　 　　　　　　 。

（3）若该实验小组测得另一地区雾霾试样中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32﹣、SO42-、NO3﹣中的几种。

①若加入锌粒，排空法收集到无色无味气体；

②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间关系如图所示．

则下列说法不正确的是

A．溶液中一定不含CO32﹣，可能含有NO3﹣和SO42-

B．溶液中n（Mg2+）=0.1mol

C．溶液中的阴离子的物质的量为0.35 mol[

D．n（H+）：n（Al3+）：n（Mg2+）= 1：1：1

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（14分）近几年来，我国中东部地区陷入严重的雾霾天气，面对全球近期的气候异常，环境问题再次成为焦点。非金属氧化物的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识，回答下列问题：

Ⅰ、目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4（g）+4NO2（g）＝4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）　 △H＝－57kJ•mol-1

②4CH4（g）+4NO（g）＝2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H＝－1160kJ•mol-1

③H2O（g）＝H2O（l）　 △H＝－44.0kJ•mol-1

写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g），CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式________________。

（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+ 2NO（g） N2（g）+CO2（g）某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T℃时该反应的平衡常数为____________（结果保留两位有效数字）。

②30 min后改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是___________________。

③若30min后升高温度重新达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应

△H_________0（填“＜”“＞”“＝”）。

Ⅱ、某科研小组为治理SO2对大气的污染，利用烟气中的SO2为原料制取硫酸。

（1）利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式__________。

（2）利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。

①常温时吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－)：n(HSO3－)变化关系如下表：

以下离子浓度关系的判断正确的是

A．NaHSO3溶液中c（H+）＜c （OH-）

B．Na2SO3溶液中c（Na+）＞c （SO32-）＞c （HSO3-）＞c （OH-）＞c（H+）

C．当吸收液呈中性时，c（Na+）＞c （HSO3-）＞c （SO32-）＞c（OH-）＝c（H+）

D．当n(SO32－)：n(HSO3－)＝1:1时，c（Na+）=c （HSO3-）+2c （SO32-）

②然后电解该NaHSO3溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式______________________________________。

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火电厂排放气体中含有二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，大气污染物的研究治理对改善环境具有重要意义。

（1）煤燃烧产生的烟气（含有氮氧化物、SO2、PM2.5等），直接排放到空气中，引发的主要环境问题有　　　　　　　　　　　　 。（填写字母编号）

A．水体富营养化　　　 B．重金属污染　　　　 C．雾霾　　　　 D．酸雨

（2）将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，在废气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。写出亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，工艺流程如下：A的化学式为　　　　　　　　 ，若生成ag A，理论上可以回收SO2的质量为　　　　　　 g。

（4）汽车尾气中含有的氮氧化物（NOx）能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出，写出NO被CO还原的化学方程式_　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）工业上常用Na2CO3溶液处理煤燃烧产生的烟气，写出SO2、NO与Na2CO3溶液反应生成Na2SO4、N2的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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火电厂排放气体中含有二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，大气污染物的研究治理对改善环境具有重要意义。

（1）煤燃烧产生的烟气（含有氮氧化物、SO2、PM2.5等），直接排放到空气中，引发的主要环境问题有________________________________________________________________________________________________________________________________ （填写字母编号）

A水体富营养化     B重金属污染       C雾霾      D酸雨

（2）将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，在废气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。写出亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式________________________________________________________________________________________________ ________________________________________。

（3）有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，工艺流程如下：

A的化学式________________________ ________________________，若生成ag A，理论上可以回收SO2的质量为________________________________________________ g。

（4）汽车尾气中含有的氮氧化物（NOx）能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________ 。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出，写出NO被CO还原的化学方程式________________________________________________________________________________________________ 。

（5）工业上常用Na2CO3溶液处理煤燃烧产生的烟气，写出SO2、NO与Na2CO3溶液反应生成Na2SO4、N2的离子方程式________________________________________________________________________________________ 。

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汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染越来越明显，汽车尾气的治理已经迫在眉睫。

（1）尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧。

①有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)　 ΔH= +221kJ·mol－1，简述该设想能否实现______（填“是”或“否”）依据是：_______________________________________。

②研究表明：反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示：

该反应的ΔH______0（填“＞”或“＜”）若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol·L﹣1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为　　　　　　　　　 。

（2）用CO做燃料电池电解NaCl溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极，转移0.4mol e-后，断开K。

①乙中产生的气体在标准状况下的体积为　　　　　　　　 。

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要　　　　　 mL 5.0mol·L﹣1 NaOH溶液。

（3）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，如图示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2­-，电解池阴极反应为__________________。

（4）尾气中的碳氢化合物，如甲烷，可以用来制备氢气。其反应方程式为：

CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　 ΔH = ＋206.2kJ/mol　 [其中投料比n(CH4):n(H2O)=1:1]。对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP，分压=总压×物质的量分数）。平衡时CH4的转化率与温度、压强（总压）的关系如图所示：

则p1__ p2 (填“＞”或“＜”)，p2时M点的平衡常数KP=________（小数点后保留3位）。

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