Question

【題目】霧霾天氣嚴重影響人們的生活健康，治理污染是化學工作者義不容辭的職責，因而對SO2、NOx等進行研究其有重要意義。

請根據以下信息回答有關問題：

I．NOx是汽車尾氣的主要污染物之一。

（1）汽車發動機工作時會引發N2和O2反應，其能量變化示意圖如下：

該反應的△H=__________。

（2）科學家通過實驗發現，在紫外線照射下TiO2會使空氣中的某些分子產生活性基團OH，并且活性基團OH可與NO2、NO發生反應生成硝酸和水。根據左下圖示，請寫出OH與NO反應的化學方程式__________。

（3）電解法可將工業廢氣中含有的NO2消除。原理是先將NO2轉化為N2O4，然后電解得到N2O5 （常溫下為無色固體，常做綠色硝化劑）。電解原理如右上圖所示，該電解池中生成N2O5的電極反應式是___________。

Ⅱ．工業上采取多種措施減少SO2的排放。

（4）碘循環工藝具體流程如下：

① 用化學方程式表示反應器中發生的反應___________。

② 在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是__________。

③ 該工藝流程的優點有________。

（5）噴霧干燥法脫硫是除去SO2的常見方法，先將含SO2的廢氣溶于水，再用飽和石灰漿吸收，吸收液中c(Ca2+)一直保持為0.70mol/L，則吸收液中的c(SO42-)為_____。［已知該溫度下，Ksp (CaSO3)=1.4×10-7]

Answer 1

【答案】 +(a+ b-2c)kJ/mol NO+3OH =HNO3+H2O N2O4 +2HNO3-2e-=2N2O5+2H+ SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI HI的分解為可逆反應，分離出產物H2，有利于反應正向進行 既能吸收SO3降低污染，又能制得氫氣和硫酸，反應器中生成的可以循環使用 2.0×10-7mol/L

【解析】I．（1）該反應中的反應熱=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和=（a+b）kJ/mol-2ckJ/mol=+(a+ b-2c)kJ/mol；

（2）由圖象可知NO、NO2均被OH氧化為HNO3，依據原子守恒得到，NO+3OH═HNO3+H2O；

（3）N2O4制備N2O5為氧化反應，則N2O5應在陽極區生成，因此Pt甲為陽極，pt乙為陰極，陽極反應式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+；

Ⅱ．（4）① 從流程圖可知，在反應器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反應方程式為SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI；

② 因HI的分解為可逆反應，在HI分解反應中使用膜反應器分離出產物H2，有利于反應正向進行；

③ 該工藝流程的優點有既能吸收SO3降低污染，又能制得氫氣和硫酸，反應器中生成的可以循環使用；

（5）C（SO32- ）=mol/L=2.0×10-7 mol/L。