CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物，与我们的生存环境息息相关．（1）SO2、NOx...

CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物，与我们的生存环境息息相关。

（1）SO2、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体，研究发现，空气中少量的 NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：

①SO2＋NO2=SO3+NO　　 ②SO3＋H2O=H2SO4　　 ③2NO+O2=2NO2。

则MnO2在下述变化中的作用与NO2在上述过程中的作用相似的是　　　　　 （填选项）

A．实验室用MnO2和浓盐酸混合加热制氯气

B．实验室用氯酸钾和MnO2混合加热制氧气

C．双氧水加入MnO2制氧气

D．高锰酸钾受热分解为二氧化锰、锰酸钾和氧气

（2）请写出用上述选项A实验室制氯气反应的离子方程式　　　　　　　　　　　 ，若利用B和C制备等量的氧气，则转移的电子数目之比为　　　　　　　　　 。

（3）很多现代化的纯碱厂，纯碱生产工艺仍沿用我国化学家侯德榜改进的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：

①上述生产纯碱的方法称侯德榜制碱法，沉淀池中发生的化学反应方程式是　　　　　　　　　　　　 。

②检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③写出上述流程中X物质的分子式　　　　　　　　 ，副产品的一种用途为　　　　　　　　　 。

④使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了　　　　　　 （填上述流程中的编号）的循环。

⑤向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有　　　　　　　 。

A．增大NH4＋的浓度，使NH4Cl更多地析出

B．使NaHCO3更多地析出

C．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度

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氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质，请回答下列问题：

（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 K1

CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 K2

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 K3

K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数，则K3=__（用K1、K2表示）。

（2）在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，在一定条件下发生反应：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：

①对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数kp，如果p1=1.65MPa，求a点的平衡常数kp=__（MPa）−1(结果保留3位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。

②为探究速率与浓度的关系，该实验中，根据相关实验数据，粗略绘制了2条速率—浓度关系曲线：v正～c(NO)和v逆～c(CO2)则：与曲线v正～c(NO)相对应的是图中曲线__(填“甲”或“乙”)。当降低反应体系的温度，反应一段时间后，重新达到平衡，v正和v逆相应的平衡点分别为___(填字母)。

（3）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融的KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含Cr2O72−的废水，如图所示；电解过程中溶液发生反应：Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。甲电池工作时，Y是气体，可循环使用。则石墨I附近发生的电极反应式为___。

（4）已知H3PO4为三元酸，Ka1=7.0×10−3mol·L−1，Ka2=6.2×10−8mol·L−1，Ka3=4.5×10−13mol·L−1。则Na2HPO4水溶液呈__。

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CO₂ 、SO₂ 、NOx 是对环境影响较大的气体，控制和治理CO₂、SO₂、NOx 是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO₂、SO₂、NOx 浓度的有________（填字母）

a．减少化石燃料的使用，开发新能源

b．使用无氟冰箱，减少氟里昂排放

c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车

d．将工业废气用碱液吸收后再排放

（2）为了降低汽车尾气对大气的污染，有关部门拟用甲醇替代作为公交车的燃料。写出用合成气(CO和H₂)生产甲醇的化学方程式 ________，已知该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kJ， 2H₂ (g) + CO(g) + 3/2O₂g) =CO₂ (g) +2H₂0 (g)  △H =－594.1 kJ·mol－1，请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式________   。

（3）有人设想以下图所示装置用电化学原理将CO₂、SO₂ 转化为重要化工原料。

若A为CO₂，B为H₂，C为CH₃OH，则通入CO₂ 的一极为 ________极；若A为SO_2，B为O₂，C为H₂SO₄。则负极的电极反应式为________ ；

（4）①在研究氮的氧化物的转化时，某小组查阅到以下数据：17℃、1.01×105 Pa时，

2NO₂(g)   N₂O₄(g)   △H <0的平衡常数 K＝13.3，则该条件下密闭容器中N₂O₄ 和NO₂的混合气体达到平衡时，若 c (NO₂) = 0.0300 mol·L－1，

c (N₂O₄)＝ ________ （保留两位有效数字）；

②改变上述体系的某个条件，达到新的平衡后，测得混合气体中 c (NO₂₎ = 0.04 mol·L－1， c (N₂O₄) = 0.007 mol·L－1，则改变的条件为 ________；

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CO₂、SO₂、NO_x是对环境影响较大的气体，控制和治理CO₂、SO₂、NO_x是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

⑴下列措施中，有利于降低大气中的CO₂、SO₂、NO_x浓度的有___ ___(填字母)。

a．减少化石燃料的使用，开发新能源

b．使用无氟冰箱，减少氟里昂排放

c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车

d．将工业废气用碱液吸收后再排放

⑵新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为________________（只要求写一种）。

⑶有学者设想以下图所示装置用电化学原理将CO₂、SO₂转化为重要化工原料。

①若A为CO₂，B为H₂，C为CH₃OH，则正极电极反应式为________。

②若A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄。科研人员希望每分钟从C处获得100mL10mol/LH₂SO₄，则A处通入烟气（SO₂的体积分数为1％）的速率为________L/min（标准状况）。

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氮氧化物NOx（主要指NO和NO2）会形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧层，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)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应:

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)　K1　ΔH1<0　(Ⅰ)

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH2<0　(Ⅱ)

①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=____(用K1、K2表示)。

②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内υ(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1，则平衡后NO的转化率α1=____。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2____α1(填“>”“<”或“=”)，平衡常数K2____(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)NO能与N2O反应生成N2和NO2，反应的能量变化如下图所示，若生成1 mol N2，其ΔH=____kJ·mol-1。

(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。

①由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为_____________。当NO2与NO的物质的量之比为1:1时，与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为______________。

②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业选取的最佳催化剂为________。

(4)利用电化学装置可消除氮氧化物污染，变废为宝。图丙装置实现的能量转化形式是_______。图丁为电解NO制备NH4NO3的装置，该装置中阳极的电极反应式为___________________。

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（16分）CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

（1）下图是在101 kPａ，298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化示意图。

已知：①N2 (g) ＋O2 (g) ＝2 NO (g) 　 　　 ΔH＝179.5 kJ·mol—1

②2NO (g) ＋O2 (g) ＝2 NO2 (g)　　　　 ΔH＝—112.3 kJ·mol—1

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：_____________________。

（2）工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　　　 ΔH＝—49.0 kJ·mol—1

某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。

①该反应在0 ～8 min内CO2的平均反应速率是_____________________；

②该反应的平衡常数表达式为：K＝_____________________；

③仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是_____________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是____________________。若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2，则K、K1和K2的大小关系是_____________________；

（3）有学者设想以如图所示装置用电化学原理将他们转化为重要化工原料。请回答：

①若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极反应式___________________；

②若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极反应式__________________。

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氮氧化物是形成酸雨的成因之一，与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾，加大对氮氧化物的处理是环境治理的重要研究内容。

（1）NH3催化NOx是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。

已知．①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H1

②N2(g)+O2(g)2NO(g)　 △H2

③H2O(g)=H2O(l) △H3

则反应4NH3(g)+6NO(g)N2(g)+6H2O(l) △H=______（用含△H1、△H2和△H3的式子表示）。

（2）科学家用活性炭还原法可以消除NO的污染，发生的反应为C(s)+2N0(g)N2(g)+CO2(g)。lmolNO和足量的活性炭在T℃、容积恒定为1L的密闭容器中反应，经过10min反应达到平衡，测得NO的物质的量为0.5mol。

①10min内，平均反应速率v(N2)=______，在T℃时，该反应的平衡常数K=_______。

②能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是______（填标号）。

a.单位时间内生成2nmolNO的同时消耗nmolCO2

b．反应体系的温度不再发生改变

c．恒容条件下，混合气体的密度不再发生改变

d．恒温恒容条件下，反应体系的压强不再发生改变

（3）电化学住化净化NO是一种新颖的处理氮氧化物的方法。原理如下图，固体电解质起到传导O2-的作用，则通入NO的电极反应式为________。

（4）已知：25℃时，HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4，CH3COOH的电离常数K=1.8×10-5，实验室时可用NaOH溶液吸收NO2，生成NaNO3和NaNO2。②③

①已知溶液甲为浓度均为0.1mol· L-1，的NaNO3和NaNO2的混合溶液，溶液乙为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为_______，能使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是_______(填标号)。

a.向溶液甲中加适量水　　　　　　　 b. 向溶液甲中加适量NaOH

c．向溶液乙中加适量水　　　　　　 d. 向溶液乙中加适量NaOH

②25℃时，向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入一定量的CH3COONa溶液，使溶液中c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9，此时溶液pH=_______。

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以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是 （　 ）

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