SO2 和 NOx 都是大气污染物。(1)利用氨水可以将 SO2 和 NO2 吸收，原理如...

SO2 和 NOx 都是大气污染物。

(1)利用氨水可以将 SO2 和 NO2 吸收，原理如下图所示：

NO2 被吸收的离子方程式是__________________。

(2)湿法吸收工业尾气中的NO2，常选用纯碱溶液，将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐，其反应的离子方程式是(已知酸性HNO2＞H2CO3)______________。

(3)用高能电子束激活烟气(主要成分是SO2、NO2、H2O等)，会产生O3等强氧化性微粒。烟气经下列过程可获得化肥。

该化肥中含有的离子是、___________(填离子符号)。

(4)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx 排放。

I．SCR(选择性催化还原)工作原理：

①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为 NH3 和 CO2，该反应的化学方程式是________________。

②反应器中 NH3 还原 NO2 的化学方程式是_________________。

③当燃油中含硫量较高时，尾气中 SO2 在 O2 作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4 的形成_____________________。

II．NSR(NOx 储存还原)工作原理：NOx 的储存和还原在不同时段交替进行，如下图所示。

①通过 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互转化实现 NOx 的储存和还原。储存 NOx 的物质是___________________，生成 Ba(NO3)2 的化学方程式是 _______________。

②用 H2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2 的催化还原过程，该过程分两步进行，下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2 与 Ba(NO3)2 的物质的量之比是___________。

③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧气条件下 15NO 与 NH3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15N1.5N0.5O。将该反应的化学方程式补充完整：_____________　 _________15N1.5N0.5O+________H2O

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SO2和NOx是大气污染物的主要成分。防止空气污染，保卫“深圳蓝”是深圳市一项重要民生工程。利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可以吸收SO2还可以用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法不正确的是

A. 电极a应连接电源的正极

B. 电极b上的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O

C. 反应过程中，H+从b极室流向a极室

D. 每吸收标况下22.4L SO2，在b极室生成NA个S2O42-

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“绿水青山就是金山银山”，因此研究NOx，SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：

①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq)　　 △H1=akJ/mo1；

②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)　 △H2=b kJ/mo1；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)　　 △H3=c kJ/mo1。

则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O　　 △H

(1)△H =______kJ/mo1 (用含a、b、c的代数式表示)。

(2)对于反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H =-34.0kJ/mol，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0~10min内，CO2的平均反应速度v(CO2)=________。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是_______(填字母)。

a.加入一定量的活性炭　　　　　　　　 b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积　　　　　　　　 d.加入合适的催化剂

(3)用活性炭还原法处理NO，有关反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H =-34.0kJ/mo1。已知在一体积不变的密闭容器中，加入足量的C和一定量的NO气体，测得NO的转化率随温度的变化如下图所示：

①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为________；

②在1100K时，CO2的体积分数为________。

(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　　 △H =-746.8 kJ/mo1，生成无毒的N2和CO2。实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)　 (k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。

①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”) k逆增大的倍数。

②若在2L的密闭容器中充入2molCO和2molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为50%，则_______。

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SO2、NO是大气污染物，NH4NO3、H2SO4等是水体污染物，有效去除这些污染物是一项重要课题。

(1) NO、SO2可以先氧化，后用碱吸收。其氧化过程的反应原理如下：

NO(g)＋O3(g)⇌NO2(g)＋O2(g)；ΔH1＝－200.9 kJ·mol－1

SO2(g)＋O3(g)⇌SO3(g)＋O2(g)；ΔH2＝－241.6 kJ·mol－1

2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)；ΔH3＝－196.6 kJ·mol－1

则反应2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)的ΔH= ________kJ·mol－1。

(2) 土壤中的硫循环如图所示，土壤中的黄铁矿(FeS2)在过程Ⅰ中会转化成硫酸亚铁和硫酸，该过程发生的化学方程式为________；某种反硫化细菌在过程Ⅱ中需要有乳酸参与反应消耗硫酸，生成H2S并伴有热量放出，那么乳酸除在反应中作还原剂外，还存在另一作用并解释原因：________。

(3) 电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如图所示，阴极电极反应式为_______。

(4) 向恒容密闭容器中充入1 mol NO和2 mol O3，发生如下反应：NO(g)＋O3(g)⇌NO2(g)＋O2(g)；ΔH<0。不同温度下反应相同时间后，体系中NO转化率随温度变化曲线如图。温度低于100 ℃时，NO转化率随温度升高而增大的主要原因是________；当温度高时，O3分解生成活性极高的氧原子，NO转化率随温度升高而降低，可能的原因有：①________，②________。

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石嘴山市打造“山水园林城市”，因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。

已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：

①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq)　 ΔH1=a kJ/mol；

②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)　 ΔH2=b kJ/mol；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)　 ΔH3=c kJ/mol。

则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。

(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)　 ΔH =−681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在温度为TK时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0～10 min内，平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是_____（填字母）。

A．通入一定量的O2 B．加入一定量的粉状碳酸钙

C．适当缩小容器的体积　　　　　　 D．加入合适的催化剂

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 ΔH=−34.0 kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大，其原因为_______；在1100K时，CO2的体积分数为______。

(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp）。在1050K、1.1×106 Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=____[已知：气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。

(5)汽车尾气还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=−746.8 kJ/mol，实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆为速率常数，只与温度有关）。

①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____（填“>”“<”或“=”）k逆增大的倍数。

②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则k正︰k逆=_____。

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NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

（1）用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)　　 ΔH=−116.1 kJ·mol−1

3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)　　 ΔH=75.9 kJ·mol−1

反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol−1。

（2）用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：________________________________。

（3）用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：___________________________________。

（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见下图）。

反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题下图所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升的主要原因是____________________________；当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。

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NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2（g）+H2O（l）HNO3（aq）+HNO2（aq） ΔH=−116.1 kJ·mol−1

3HNO2（aq）HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJ·mol−1

反应3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g）的ΔH=___________kJ·mol−1。

(2)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。现将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。

反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______________________ ；

当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________ 。

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碳、硫和氮的氧化物与大气污染密切相关，对CO2、SO2和NO2的研究很有意义.

(1)科学家发现NOx与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：

I：2NO2(g)+NaCl(g) NaNO3(g)+ClNO(g)　　 　 ΔH1<0（平衡常数为K1）

II：2NO(g)+ Cl(g) 2ClNO(g)　　 ΔH2<0（平衡常数为K2）

III：4NO2(g)+2NaCl(g) 2NaNO2(g)+2NO(g)+Cl2(g)　　　 ΔH3 (平衡常数为K3）

反应III中K3=___________(用K1、K2表示)，ΔH3 =_______(用ΔH1、ΔH2表示)。若反应II在恒温、恒容条件下进行，能判断该反应一定达到平衡状态的标志是________________。

A.容器内混合气体的压强保持不变

B.v正(NO)=v逆(Cl2)

C.容器内混合气体的密度保持不变

D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变

(2)汽车尾气中排放的NOx和CO会污染环境，在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放，为了模拟应：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况,控制一定条件，让反应在恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO(g)和CO(g)的浓度如下表：

平衡时，NO的转化率ɑ(NO)=_________________，

此溫度下，该反应的平衡常数K=_______________。

(3)科学家提出由CO2制取C的工艺如图所示。已知：在重整系统中n(FeO): n(CO2)=5 : 1则在“热分解系统”中，FexOy的化学式为__________________。

(4)NQx可“变废为宝”，由NO电解可制备NH4NO3，其工作原理如图所示(M、N为多孔电极)。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需向电解产物中补充适量NH3。电解时M和电源________极（填“正或负”）相连，书写N极发生的电极反应式_____________________。

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NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。可以利用NH3与NOx反应消除NOx。

（1）实验室制取NH3,发生装置可以选择上图中的____________,反应的化学方程式为____________。

（2）欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→____________(按气流方向,用小写字母表示)。

（3）在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1molN2时,转移电子的物质的量为____________mol。

（4）用酸性(NH2)2CO水溶液也可以吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与CO(NH2)2生成N2和CO2的反应。该反应的化学方程式为____________。

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NOx、CO、SO2等大气污染气体的处理和利用是世界各国研究的热点问题。

（1）已知：

I.

II. 2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g）　　 ΔH1

2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）　　 ΔH2 =－196.6 kJ·mol-1

① ΔH1 =________________kJ·mol-1。

② 写出NO2气体与SO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式________。

（2）煤炭燃烧过程中释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。燃烧过程中加入石灰石可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放，该反应的化学方程式是______。

（3）煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。发生的两个相关反应的热化学方程式如下：

反应Ⅰ：CaSO4（s）＋CO（g）CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　 ΔH1＝+218.4 kJ·mol-1

反应Ⅱ：CaSO4（s）＋4CO（g）CaS（s）＋4CO2（g）　　 ΔH2＝-175.6 kJ·mol-1

资料：①反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生　　 ②反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率

请回答下列问题：

① 下列反应过程能量变化示意图正确的是_______________。　

② 图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有_________（填字母）。

A. 向该反应体系中投入石灰石　　　　　　

B. 在合适的温度区间内控制较低的反应温度

C. 提高CO的初始体积百分数　　　　　　

D. 提高反应体系的温度

③ 图2表示恒温恒容条件下反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。请从化学反应原理的角度解释c（SO2）先增加后降低的原因_______。

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