“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题,CO、SO2、NO2是重要的大气污染...

“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题，CO、SO2、NO2是重要的大气污染气体。

（1）处理后的CO是制取新型能源二甲醚(CH3OCH3)的原料。

已知①CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)　 ΔH1= -41.0 kJ/mol

②CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH2= -49.0 kJ/mol

③CH3OCH3(g)+H2O(g) ⇌ 2CH3OH(g)　 ΔH3= +23.5 kJ/mol

则反应2CO(g)+4H2(g) ⇌ CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=________.

（2）已知973 K时,SO2与NO2反应生成SO3和NO，将混合气体经冷凝分离出的SO3可用于制备硫酸。

①973 K时，测得:NO2(g) ⇌ NO(g)+ O2(g)　　 K1=0.018；SO2(g) + O2(g) ⇌SO3(g)　　 K2=20；则反应SO2(g)+NO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g)的K3=________

②973K时,向容积为2 L的密闭容器中充入SO2、NO2 各0.2mol。平衡时SO2的转化率为______。

③恒压下，SO2的分压PSO2随温度的变化如图所示:

当温度升高时,SO2(g)+NO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g)的化学平衡常数______(填“增大”或“减小”)， 判断理由是______________________。

（3）用纳米铁可去除污水中的NO3－。

①纳米铁粉与水中NO3－反应的离子方程式为4Fe+NO3－+10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究发现，若pH偏低将会导致NO3－的去除率下降，其原因是______________________。

②相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中的NO3－的速率有较大差异。下表中Ⅰ和Ⅱ产生差异的原因可能是________________________________________；Ⅱ中0~20min，用NO3－表示的平均反应速率为______________mol·L－l·min－1。

（4）用NaOH溶液吸收SO2可得NaHSO3溶液,对NaHSO3溶液中各离子浓度的关系，下列分析不合理的是___。(已知常温下K1(H2SO3)=1.5×10－2，,K2(H2SO3)=1.02×10－7)

A．c(Na+)+c(H+)=c(HSO3－) +2c(SO32－) +c(OH－)　　　　

B．c(Na+) =c(HSO3－) +c(SO32－) +c(H2SO3)

C．c(Na+) >c(SO32－) >c(HSO3－) > (OH－)c>c(H+)　　　　

D．c(H+) +c(SO32－) =c(OH－) +c(H2SO3)

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“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题，CO、SO2、NO2是重要的大气污染气体。

（1）处理后的CO是制取新型能源二甲醚(CH3OCH3)的原料。

已知①CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)　 ΔH1= -41.0 kJ/mol

②CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH2= -49.0 kJ/mol

③CH3OCH3(g)+H2O(g) ⇌ 2CH3OH(g)　 ΔH3= +23.5 kJ/mol

则反应2CO(g)+4H2(g) ⇌ CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=________.

（2）已知973 K时,SO2与NO2反应生成SO3和NO，将混合气体经冷凝分离出的SO3可用于制备硫酸。

①973 K时，测得:NO2(g) ⇌ NO(g)+ O2(g)　　 K1=0.018；SO2(g) + O2(g) ⇌SO3(g)　　 K2=20；则反应SO2(g)+NO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g)的K3=________

②973K时,向容积为2 L的密闭容器中充入SO2、NO2 各0.2mol。平衡时SO2的转化率为______。

③恒压下，SO2的分压PSO2随温度的变化如图所示:

当温度升高时,SO2(g)+NO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g)的化学平衡常数______(填“增大”或“减小”)， 判断理由是______________________。

（3）用纳米铁可去除污水中的NO3－。

①纳米铁粉与水中NO3－反应的离子方程式为4Fe+NO3－+10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究发现，若pH偏低将会导致NO3－的去除率下降，其原因是______________________。

②相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中的NO3－的速率有较大差异。下表中Ⅰ和Ⅱ产生差异的原因可能是________________________________________；Ⅱ中0~20min，用NO3－表示的平均反应速率为______________mol·L－l·min－1。

（4）用NaOH溶液吸收SO2可得NaHSO3溶液,对NaHSO3溶液中各离子浓度的关系，下列分析不合理的是___。(已知常温下K1(H2SO3)=1.5×10－2，,K2(H2SO3)=1.02×10－7)

A．c(Na+)+c(H+)=c(HSO3－) +2c(SO32－) +c(OH－)　　　　

B．c(Na+) =c(HSO3－) +c(SO32－) +c(H2SO3)

C．c(Na+) >c(SO32－) >c(HSO3－) > (OH－)c>c(H+)　　　　

D．c(H+) +c(SO32－) =c(OH－) +c(H2SO3)

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“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题，CO、SO2、NO2是重要的大气污染气体。

（1）捕集处理后的CO是制取新型能源二甲醚（CH3OCH3）的原料，已知：①CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），△H1=-41.0kJ•mol-1，②CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-49.0kJ•mol-1，③CH3OCH2（g）+H2O（g）2CH3OH（g）△H3=+23.5kJ•mol-1，则反应2CO（g）+4H2（g）CH3OCH2（g）+H2O（g）的△H=______。

（2）采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323K下，向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气，充分反应后，溶液中离子浓度的分析结果如下表，依据表中数据，写出NaClO2溶液脱硝过程中发生的总反应的离子方程式：______。

（3）已知973K时，SO2与NO2反应生成SO3和NO，混合气体经冷凝分离出的SO3可用于制备硫酸。

①973K时测得：NO2（g）NO（g）+1/2O2（g）K1=0.018；SO2（g）1/2+O2（g）⇌SO3（g）K3=20．则反应SO2（g）+NO2（g）O3（g）+NO（g）的K3=______。

②973K时，向体积为1L的恒容密闭容器中充入SO2、NO2各aml，平衡时SO2的转化率为______。

③恒压下SO2的分压p（SO2）随温度的变化如图所示。当温度升高时，SO2（g）+NO2（g）SO2（g）+NO（g）的化学平衡常数______（填“增大”或”减小”），判断理由是______。

（4）用纳米铁可去除污水中的NO3-，反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O；相同温度下，纳米铁粉去除不同水样中的NO3-的速率有较大差异，下表中Ⅰ和Ⅱ产生差异的原因可能是______；Ⅱ中0～20mim内用NO3-表示的平均反应速率为______mol•L-1•min-1。

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“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题,CO、SO2、NO2是重要的大气污染气体。

（1）处理后的CO是制取新型能源二甲醚(CH3OCH3)的原料。

已知①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.0 kJ/mol

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ/mol

③CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ΔH3=+23.5 kJ/mol

则反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=________.

（2）已知973 K时,SO: 与NO2 反应生成SO,和NO,将混合气体经冷凝分离出的SO,可用于制备硫酸。

①973 K时,测得:

NO2(g)NO(g)+ 1/2O2(g) K1=0.018;

SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) K2=20;

则反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的K3=________

②973K时,向容积为2 L的密闭容器中充人SO2、NO2 各0.2mol。平衡时SO2的转化率为________。

③恒压下,SO2的分压PSO2随温度的变化如图所示:

当温度升高时,SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的化学平衡常数_____(填“增大”或“减小”)， 判断理由 是_________.

（3）用纳米铁可去除污水中的NO3-。

①纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究发现,若PH偏低将会导致NO3-的去除率下降,其原因是___________.

②相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中的NO3-的速率有较大差异。

下表中Ⅰ和Ⅱ产生差异的原因可能是____;Ⅱ中0~20min,用NO3-表示的平均反应速率为____mol·L-l·min-1。

（4）用NaOH溶液吸收SO2可得NaHSO3溶液,对NaHSO3溶液中各离子浓度的关系，下列分析不合理的是___。(已知常温下K1(H2SO3)=1.5×10-2，,K2(H2SO3)=1.02×10-7)

A.[Na+]+[H+]=[HSO3-]+2[SO32-]+[OH-]

B.[Na+]=[HSO3-]+[SO32-]+[H2SO3]

C.[Na+]>[SO32-]>[HSO3-]>[OH-]>[H+]

D.[H+]+[SO32-]=[OH-]+[H2SO3]

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研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。

（1）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______________________(写出一种即可)。

（2）25℃ 101KPa，将1molCH4与一定量的O2混合后，充入一密闭绝热容器内，在连续电火花的作用下反应，恢复至原状况放出QkJ热量，容器内无无CH4和O2剩余且无固体物质生成，装置内气体全部通入足量的碱石灰后，剩余bmol气体。则：

①反应开始时CH4与O2的物质的量之比为___________________________。

②若已知 C(s) + O2(g) = CO2(g)　　 △H1= -m kJ/mol

CO2(g) + C(s) = 2CO(g)　 △H2= +n kJ/mol

则表示CH4燃烧热的热化学方程式为_____________________________________________。

（3）工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。

已知：NO不能与Na2CO3溶液反应,

NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2,2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2

① 用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO2的体积比为____________。

② 用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是___________________。

（4）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题

①20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现高温常压下的电化学合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如图所示，正极的电极反应式是___________________________________。

②近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N2（g）+6H2O（l）≒4NH3（g）+3O2（g），则其反应热△H=________________。

（已知：N2（g）+3H2（g）≒2NH3（g）△H=﹣92.4kJ．mol﹣1，2H2（g）+O2（g）≒2H2O（l） △H=﹣571.6kJ．mol﹣1 ）

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)2013年全国各地连续出现了严重的雾霾天气，给人们的出行及身体造成了极大的危害，因此研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

I．脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。

（1）海水呈弱碱性，主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、Br-、HCO3-等离子。含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：

①向曝气池中通入空气的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　

②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度没有明显变化的离子是　　 。

a．Cl-　 B．SO42-　 C．HCO3-

（2）用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。(电极材料为石墨)

①图中b极要连接电的(填“正”或“负”) 　　 极，C口流出的物质是　 　　　　 。

②SO32-放电的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　 　　

③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因 　　 　 。

II．我国的能消费结构以燃煤为主，将煤气化可减少环境污染，但煤气化过程中能产生有害气体H2S，用足量的Na2CO3溶液可吸收，该反应的离子方程式为 　 。

(已知：H2S Kal=9．1×10-8；Ka2=1．1 ×10-12；H2CO3　 Kal=4．30×10-7；Ka2=5．61 ×10-11)

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研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

I. 利用反应：6NO2 + 8NH37N2 + 12 H2O处理NO2。

II. 一定条件下NO2与SO2可发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) −Q　 (Q＞0) 。

III. CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) 。

（1）硫离子最外层电子的电子排布式为__________________，氨气分子的电子式为___________，氨气分子属于___________分子（填“极性”或者“非极性”）。

（2）C、O、S、N这四种元素中属于同周期元素的非金属性由强到弱的顺序为_______________，能证明其递变规律的事实是（________）

a、最高价氧化物对应水化物的酸性　　　 b、气态氢化物的沸点

c、单质与氢气反应的难易程度　　　　　　 d、其两两组合形成的化合物中元素的化合价

（3）对于I中的反应，120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，10min时电子转移了1.2mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2) =_______________。

（4）对于II中的反应，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_____________

a. 体系压强保持不变　　　　　　　　　　 　　 b. NO2浓度保持不变

c. NO2和SO3的体积比保持不变　　 　　　　　 d. 混合气体的平均相对分子质量保持不变

（5）请写出II中反应的平衡常数表达式K=_____________________________________。如果II中反应的平衡常数K值变大，该反应___________

a.一定向正反应方向移动　　 　　　　 b. 平衡移动时，正反应速率先减小后增大

c.一定向逆反应方向移动　　 　　　　 d. 平衡移动时，逆反应速率先增大后减小

（6）对于III中的反应，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图示。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，简述选择此压强的理由：____________________________。

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研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。

（1）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体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____________(填字母)。

a. 体系压强保持不变

b. 混合气体颜色保持不变

c. 体系中SO3的体积分数保持不变

d. 每消耗1 mol SO2的同时生成1 mol NO

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝____________。

（2）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________(写出一种即可)。

（3）右图是MCFC燃料电池，它是以水煤气(CO、H2)为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。A为电池的________(填“正”或“负”)极，写出B极电极反应式：________________________。

（4）工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。

已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。

NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2

2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2

① 用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO2的体积比为__________。

② 用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是____________。

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研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。

⑴一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO₂、SO₂气体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________(填字母)。

a.体系压强保持不变                b.混合气体颜色保持不变

c.体系中SO₃的体积分数保持不变    d.每消耗1 mol SO₂的同时生成1 mol NO

测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝________。

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________(写出一种即可)。

⑶右图是MCFC燃料电池，它是以水煤气(CO、H₂)为燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质。A为电池的________(填“正”或“负”)极，写出B极电极反应式：________________________。

⑷工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO₂的混合物为例)。

已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应。

NO＋NO₂＋Na₂CO₃=2NaNO₂＋CO₂

2NO₂＋Na₂CO₃=NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂

①用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每产生22.4 L(标准状况)CO₂(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO₂的体积比为

____________。

②用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是____________。

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随着大气污染的日趋严重,“节能减排”,减少全球温室气体排放,研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)如图是在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:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=+179.5 kJ/mol

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH=-112.3 kJ/mol

则在298 K时,反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=　　。

(2)将0.20 mol NO2和0.10 mol CO 充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。

①下列说法正确的是　　　(填序号)。

a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡

b.当向容器中再充入0.20 mol NO时,平衡向正反应方向移动,K值增大

c.升高温度后,K值减小,NO2的转化率减小

d.向该容器内充入He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应速率增大

②计算产物NO2在0～2 min时平均反应速率v(NO2)=　　　mol/(L·min)。

③第4 min时改变的反应条件为　　　(填“升温”或“降温”)。

④计算反应在第6 min时的平衡常数K=　　　。若保持温度不变,此时再向容器中充入CO、NO各0.060 mol,平衡将　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

(3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极的反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，当有0.25 mol SO2被吸收,则通过质子(H+)交换膜的H+的物质的量为　　　　 。

(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。现将2×10-4 mol/L的Na2CO3溶液与一定浓度的CaCl2溶液等体积混合生成沉淀,计算应加入CaCl2溶液的最小浓度为　　　。

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