Question

【題目】I、廢水廢氣對自然環境有嚴重的破壞作用，大氣和水污染治理刻不容緩。

(1)某化工廠產生的廢水中含有Fe2+、Mn2+等金屬離子，可用過硫酸銨[(NH4)2S2O8]氧化除去。

①過硫酸銨與Mn2+反應生成MnO2的離子方程式為__________。

②溫度與Fe2+、Mn2+氧化程度之間的關系如圖所示:

實驗過程中應將溫度控制在_________。

Fe2+與Mn2+被氧化后形成膠體絮狀粒子，常加入活性炭處理，加入活性炭的目的為_______。

(2)利用某分子篩作催化劑，NH3可脫除廢氣中NO、NO2,其反應機理如圖所示。A包含物質的化學式為N2和__________。

(3)工業上廢氣中SO2可用Na2CO3溶液吸收，反應過程中溶液組成變化如圖所示。

①吸收初期(圖中A點以前)反應的化學方程式為__________。

②C點高于B點的原因是__________。

Ⅱ、研究發現，NOx和SO2是霧霾的主要成分。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+1805kJ/mol①

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol②

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH-221.0kJ/mol③

(4)某反應的平衡常數表達式,請寫出此反應的熱化學方程式:__________。

(5)向絕熱恒容密閉容器中充入等量的NO和CO進行反應，能判斷反應已達到化學平衡狀態的是_______(填序號)。

a.容器中的壓強不變 b.2v正(CO)=v逆(N2)

c.氣體的平均相對分子質量保持34.2不變 d.該分應平衡常數保持不變

e.NO和CO的體積比保持不變

(6)2SO(g)2SO2(g)+O2(g),將一定量的SO3放入恒容密閉容器中，測得其平衡轉化率隨溫度變化如圖所示。圖中a點對應溫度下，已知SO3的起始壓強為P0,該溫度下反應的平衡常數Kp=____(用平衡分壓代昝平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數)。

Answer 1

【答案】 S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓ 80℃(80℃-85℃區間均可) 吸附膠體粒子形成沉淀 H2O 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 根據鈉元素守恒，NaHSO3的物質的最是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的質量大，質量分數就大 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5KJ/mol acd 4P0/54

【解析】I、(1)①過硫酸銨與Mn2+反應生成MnO2,過硫酸根離子被還以為硫酸根,反應的離子方程式為：S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓。②圖象分析可以知道80℃左右、Fe2+、Mn2+氧化程度已經很大,升溫變化不大,實驗過程中應將溫度控制在80℃(80℃-85℃區間均可), Fe2+與Mn2+被氧化后形成膠體絮狀粒子,常加入活性炭處理,加入活性炭的目的為吸附膠體粒子形成沉淀。(2)圖示反應可以生成A的反應為,原子守恒判斷A為N2和H2O。(3)①由圖可以知道,初期反應(圖中A點以前)碳酸鈉與二氧化硫反應生成碳酸氫鈉與亞硫酸鈉,反應的化學方程式為: 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 ,②根據鈉元素守恒，NaHSO3的物質的最是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的質量大，質量分數就大 。 Ⅱ、 (4) 平衡常數表達式為生成物濃度的冪之積與反應物濃度的冪之積的比值，根據，可知此反應的熱化學方程式為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，然后再根據蓋斯定律：反應③-②×2-①，可得△H=–746.5KJ/mol；所以該反應的熱化學方程式為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=–746.5KJ/mol（5）該反應為反應前后氣體的物質的量有變化的反應，當容器中的壓強不變時氣體的物質的量不變，說明反應達到化學平衡狀態，a正確。速率和系數成正比，應為v正（CO）= 2v逆（N2），b錯誤。反應前后氣體的總質量不變，氣體的總量在發生變化，當氣體的總量不再發生變化，氣體的平均相對分子質量為定值，反應到化學平衡狀態，c正確。該反應為放熱反應，當溫度不再發生改變，平衡常數保持不變，達到平衡狀態，d正確。NO和CO兩種反應是按照1:1投料、1:1反應，任何時候剩余的量都是1:1，無法判定反應是否達到化學平衡狀態，e錯誤。正確選項acd。（6）設起始SO3為amol,根據題給信息有

2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，

起始量a 00

變化量 0.4a0.4a0.2 a

平衡量 0.6a0.4 a 0.2 a

反應達到平衡后，氣體的壓強為a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=P0/p（平衡），p（平衡）=1.2P0；SO3物質的量分數：0.6a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/2;；SO2物質的量分數：0.4 a /(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/3；O2物質的量分數: 0.2 a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/6；該溫度下反應的平衡常數KP=（1/6×p（平衡））×（1/3×p（平衡））2/(1/2×p（平衡））2=4P0/45