Question

（2012?奉賢區二模）研究NO₂、NO、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）NO₂可用水吸收，相應的化學反應方程式為

3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO

．利用反應6NO₂（g）+8NH₃（g）

催化劑

加熱

7N₂（g）+12H₂O（g）也可處理NO₂．則化學平衡常數表達式K=

C7(N2)C12(H2O)

C6(NO2)C8(NH3)

；當轉移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標準狀況下是

6.72

L．
（2）汽車尾氣中含有NO和CO氣體，對環境有影響．已知平衡常數K的值大小，是衡量化學反應進行程度的標志．在25℃時，下列反應及平衡常數如下
2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）-Q₁      K₁=1×10³⁰
2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）+Q₂        K₂=2.5×10⁹¹
為了完成汽車尾氣處理裝置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染氣體，根據上述有關數據判斷，下列說法正確的是

C

A．改造后的尾氣裝置使用高溫高壓，可大量減少污染氣體的排放
B．汽車尾氣中氮氧化物在空氣中會自動的轉化為氮肥，對植物生長有益，可不必除去
C．改造后的尾氣裝置使用催化劑，可大量減少污染氣體的排放
D．根據K₁和K₂的數據，尾氣中NO和CO可自行轉化為無害氣體
（3）一定條件下將CO和H₂O發生反應，可減少CO對環境的影響．若在700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H₂O，發生反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂+H₂（g）
反應過程中測定的部分數據見下表（表中t₁＜t₂）：

反應時間/min	n（CO）/mol	H2O/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

反應在t₁min內的平均速率為v（H₂）=

0.2

t1

mol?L^-1?min^-1，保持其他條件不變，起始時向容器中充入2.40molCO和1.20molH₂O，到達平衡時，n（CO₂）

等于

0.80mol（填：大于、小于、等于）．
（4）酸雨是大氣污染的危害之一，二氧化硫（SO₂）的含量是空氣質量監測的一個重要指標．某興趣小組同學收集某地的雨水進行實驗，每隔1h，通過pH計測定雨水樣品的pH，測得的結果如下表：

測定時間/h	0	1	2	3	4
雨水樣品的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

請寫出上述PH變化的原因（用化學方程式表示）

2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）二氧化氮可以和水反應生成硝酸和一氧化氮；平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積；根據化學方程式以及電子轉移知識來回答；
（2）A．根據高壓對上述平衡無影響，溫度升高，該反應2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）-Q₁平衡逆向移動；
B．氮氧化物在一定條件下能產生光化學污染；
C．CO和NO在催化劑的作用下發生反應生成CO₂和N₂；
D．反應2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）進行程度不大；
（3）由表中數據可知，t₁min內參加反應的CO的物質的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，根據v=

△n V

△t

計算v（CO），再根據速率之比等于化學計量數之比計算v（H₂）；
先根據反應為吸熱反應，溫度越高，CO的含量越少，所以在t₁到 t₂時間段內，上述可逆反應已經達到平衡狀態，到達平衡時，n（CO₂）=0.40mol，然后根據等效平衡來分析；
（4）排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強，pH減小．

解答：解：（1）NO₂與H₂O反應的方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，化學平衡常數表達式K=

C7(N2)C12(H2O)

C6(NO2)C8(NH3)

，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O，當反應中有1 mol NO₂參加反應時，共轉移了4 mol電子，故轉移1.2mol電子時，消耗的NO₂為1.2mol×

1

4

×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；

C7(N2)C12(H2O)

C6(NO2)C8(NH3)

；6.72；
（2）A．改造后的尾氣裝置使用高溫高壓，不可大量減少污染氣體的排放，故A錯誤；
B．氮氧化物在一定條件下能產生光化學污染，必須除去，故B錯誤；
C．CO和NO在催化劑的作用下發生反應生成CO₂和N₂，可大量減少污染氣體的排放，故C正確；
D．反應2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）進行程度不大，尾氣中NO不可自行轉化為無害氣體，故D錯誤；
故選：C；
（3）由表中數據可知，t₁min內參加反應的CO的物質的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，v（CO）=

0.4mol 2L

t1min

=

0.2

t1

mol/（L?min），速率之比等于化學計量數之比計算v（H₂）=v（CO）=

0.2

t1

mol/（L?min），反應為吸熱反應，溫度越高，CO的含量越少，所以在t₁到 t₂時間段內，上述可逆反應已經達到平衡狀態，到達平衡時，n（CO₂）=0.40mol，保持其他條件不變，起始時向容器中充入2.40molCO和1.20molH₂O，到達平衡時，平衡等效，n（CO₂）=0.80mol，
故答案為：

0.2

t1

；等于；
（4）雨水的pH值變小的原因是由于排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強，pH減小，故答案為：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．

點評：本題是道拼題，涉及知識點較多，注意相關知識的積累與運用．