烟气(主要污染物SO2、NOX)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中的SO...

烟气(主要污染物SO2、NOX)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中的SO2、NOx 的含量。

(1) O3氧化烟气中 SO2、NOx 的主要反应的热化学方程式为： NO(g)＋O3(g)NO2(g)+ O2(g)    ΔH＝－200.9 kJ·mol-13NO(g)＋O3(g)3NO2(g)       ΔH＝－317.3kJ·mol-1 。则2NO2(g)2NO(g)+O2(g)的ΔH＝_____________kJ·mol-1

(2)T℃时，利用测压法在刚性反应器中，投入一定量的NO2发生反应3NO2(g) 3NO(g)＋O3(g)，体系的总压强 p随时间 t的变化如下表所示：

①若降低反应温度，则平衡后体系压强 p______24.00 MPa(填“>”、“<”或“＝”),原因是____________。

②15min 时，反应物的转化率 α=______。

③T℃时反应3NO2(g)     3NO(g)＋O3(g)的平衡常数Kp=____________(Kp 为以分压表示的平衡常数，分压等于总压乘以该气体的物质的量分数)

​(3)T℃时，在体积为2L的密闭刚性容器中，投入2 mol NO2发生反应2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g) ，实验测得：v正=k正 c2(NO2)，v逆=k逆 c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。在温度为T℃时 NO2的转化率随时间变化的结果如图所示(反应在5.5min时达到平衡)：

①在体积不变的刚性容器中，投入固定量的NO2发生反应，要提高 NO2转化率，可采取的措施是______________、___________。

②由图中数据，求出该反应的平衡常数为_________。

③计算 A 点处 v正/v逆=_________________________(保留1位小数)。

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烟气(主要污染物SO2、NOX)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中的SO2、NOx 的含量。

(1) O3氧化烟气中 SO2、NOx 的主要反应的热化学方程式为： NO(g)＋O3(g)NO2(g)+ O2(g)    ΔH＝－200.9 kJ·mol-13NO(g)＋O3(g)3NO2(g)       ΔH＝－317.3kJ·mol-1 。则2NO2(g)2NO(g)+O2(g)的ΔH＝_____________kJ·mol-1

(2)T℃时，利用测压法在刚性反应器中，投入一定量的NO2发生反应3NO2(g) 3NO(g)＋O3(g)，体系的总压强 p随时间 t的变化如下表所示：

①若降低反应温度，则平衡后体系压强 p______24.00 MPa(填“>”、“<”或“＝”),原因是____________。

②15min 时，反应物的转化率 α=______。

③T℃时反应3NO2(g)     3NO(g)＋O3(g)的平衡常数Kp=____________(Kp 为以分压表示的平衡常数，分压等于总压乘以该气体的物质的量分数)

​(3)T℃时，在体积为2L的密闭刚性容器中，投入2 mol NO2发生反应2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g) ，实验测得：v正=k正 c2(NO2)，v逆=k逆 c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。在温度为T℃时 NO2的转化率随时间变化的结果如图所示(反应在5.5min时达到平衡)：

①在体积不变的刚性容器中，投入固定量的NO2发生反应，要提高 NO2转化率，可采取的措施是______________、___________。

②由图中数据，求出该反应的平衡常数为_________。

③计算 A 点处 v正/v逆=_________________________(保留1位小数)。

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烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：

NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)　 △H=－200.9kJ·mol－1

NO(g)＋1/2O2(g)=NO2(g)　 △H=－58.2kJ·mol－1

SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)　 △H=－241.6kJ·mol－1

（1）反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L－1。

（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3)：n(NO)的变化见下图。

①当n(O3)：n(NO)>1时，反应后NO2的物质的量减少，其原因是　　　　　　　　　　 。

②增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是　　　　　　　 　　　　 。

（3）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液(pH约为8)中SO32－将NO2转化为NO2－，其离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中c(SO32－)=　　　　　　 [用c(SO42－)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示]；CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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【加试题】烟气的主要污染物是SO2、NOx，经臭氧预处理后再用适当溶液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：

NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)　　　　 △H=－200.9 kJ·mol－1

NO(g)＋1/2O2(g)=NO2(g)　　　　　　　 △H=－58.2 kJ·mol－1

SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)　　　 △H=－241.6 kJ·mol－1

（1）反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的　　　 △H=_　　　　 ______ kJ·mol－1。

（2）臭氧脱硝反应2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)能自发进行。在温度为T1K时，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1 mol O3和2 mol NO2，发生上述反应，经25分钟反应达平衡，测得平衡时N2O5(g)的浓度为0.25 mol·L－1。

①判断该反应的△S__　　 _____0，△H_　　　 ______0（填>、<或=）。

②在温度为T1K时该反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　 。

③下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　 。

A．从反应开始到达平衡，NO2的平均反应速率v(NO2)=0.04mol·L－1·min－1

B．T1K时，若起始时向容器中充入1 mol O3、2 mol NO2、1 mol O2和1 mol N2O5气体，则反应达到平衡前v(正) <v(逆)

C．若改变反应温度为T2K，测得平衡时NO2的浓度为0.60 mol·L－1，则T2>T1

D．T1K时反应达平衡时容器的体积为2L，若维持T1K压缩容器使NO2转化率为60%，则此时容器的体积约为0.71L

④若维持其他条件不变，仅改变温度为T2K时，经15分钟反应达平衡，测得平衡时N2O5(g)的浓度为0.20 mol·L－1。画出在T2K下从0到25分钟c(NO2)随时间变化图。

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研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

I．污染物SO2、NOx经O2预处理后用CaSO3悬浊液吸收，可减少尾气中SO2、NOx的含量。T℃时，O2氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：

(1) T℃时，反应3NO(g)+O3(g)3NO2（g）的△H= 　　 　 　 kJ·mol－1。

(2) T℃时，将0.6 mol NO和0.2 molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。

① T℃时，反应3NO(g) +O3 (g) 3NO2 (g)的平衡常数K=　　　　　　　　　 。

② 不能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　 （填写字母）。

A．气体颜色不再改变　　　　 B．气体的平均摩尔质量不再改变

C．气体的密度不再改变　　　 D．单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1∶3

II．NO2的二聚体N2O4是火箭中常用氧化剂。完成下列问题：

(3) 如图2所示，A是由导热材料制成的恒容密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2，将各1 molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL（忽略导管中的气体体积）。

① 容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO2)=　　　　　　　 。

② 平衡后在A容器中再充入0.5 mol N2O4，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数（填“变大”、“变小”或“不变”）　　　　　　 。

③ 在②平衡后，打开K2，重新到达新平衡，B气囊的体积为0.8aL，则在打开K2之前，气囊B的体积为　　　　 L。

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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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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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随着大气污染的日趋严重，我国提出于“十二五”期间，將二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物（NOx)排放量减少10%，二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。

(1)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx形成酸雨、污染大气。采用NaClO和Ca(ClO)2的混合溶液作为吸收剂可得到较好的烟气脱硫效果，已知下列反应：

SO2（g）+2OH−（aq）===SO32−（aq）+H2O（l）　　　 ΔH1

ClO−（aq）+SO32−（aq）===SO42−（aq）+Cl−（aq）　　 ΔH2

CaSO4（s）===Ca2+（aq）+SO42−（aq）　　 ΔH3

则反应SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO−（aq）+2OH−（aq）===CaSO4（s）+H2O（l）+Cl−（aq）的ΔH=_______。

(2)在“十二五”期间重庆市也积极展开了主城区各工厂燃料“媒改气”的整改行动。“煤改气中“气”的主要成分为:____（填化学式), 其空间结构为_____（填名称），它与C3H8互称为________。

(3)甲醇(CH3OH)是一种液态可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，在25℃、101KPa下， 1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式________。该反应在低温下___（填“自发”、“不自发”）。

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煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：

（1）NaClO2的化学名称为_______。

（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式　　　　　 。增加压强，NO的转化率　　　 （填“提高”、“不变”或“降低”）。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐　　　　 （填“增大”“不变”或“减小”）。

③由实验结果可知，脱硫反应速率　　　　　 脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是　　　　　　　 。

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控制和治理SO2、NOx是减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

(1)烟气脱琉是大气污染防治研究的热点。脱硫过程涉及的反应如下：

SO2(g)+H2O(l)+HC1O(aq)H2SO4(aq)+HCl(aq) △H=a kJ•mol-1；

Ca(ClO)2(aq)+H2SO4(aq) CaSO4(s)+2HClO(aq)　 △H=b kJ•mol-1。

则脱疏反应：Ca(ClO)2(aq)+ 2SO2(g) + 2H2O(l)CaSO4(s)+ H2SO4(aq) + 2HClO(aq)的△H=______(用含a、b的代数式表示) kJ•mol-1。

(2)100℃时，向一个1 L的恒容密闭容器中充入0.2 mol NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g) △H<0。测得不同时间时容器中NO2的浓度如下表所示。

①在0～t3时间段内，N2O4的平均反应速率为______mol•L-1•min-1，NO2的平衡转化率为________。

②100℃时，该反应的平衡常数K=____________。

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