Question

【題目】煤燃燒排放的煙氣含有 SO2和 NOx，形成酸雨、污染大氣。

（1）采用 NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。在鼓泡反應器中通入含有 SO2和 NO 的煙氣，寫出 NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式______________.

（2）NO2與SO2能發生反應:NO2+SO2 SO3+NO,在固定體積的密閉容器中，使用某種催化劑，改變原料氣配比[n0(N02) : n0 (SO2)] 進行多組實驗(各次實驗的溫度可能相同，也可能不同），測定NO2的平衡轉化率[α(NO2)]。 部分實驗結果如圖所示:

①當容器內________(填標號)不再隨時間的變化而改變時，可以判斷反應達到了化學平衡狀態。

a.氣體的壓強

b.氣體的平均摩爾質量

c.氣體的密度

d.N02的體積分數

e.氣體的顏色

②如果要將圖中C點的平衡狀態改變為B點的平衡狀態，應采取的措施是__________。

③圖中C、D兩點對應的實驗溫度分別為Tc和Td，試判斷： Tc_____Td(填“＞”、“=”或“＜”）。

(3)已知：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.0 kJ mol-1

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H=-196. 6 kJ mol-1

則 NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H= ________.

Answer 1

【答案】4NO + 3ClO2 －+ 4OH－ =4NO3 － + 3Cl－+ 2H2O de 降溫 = -41.8kJ/mol

【解析】

（1）堿性條件下，NaClO2溶液與NO反應生成硝酸根、氯離子和水；

（2）①根據化學平衡狀態的特征：逆、定、動、變、等來判斷化學反應是否達到平衡；

②降低溫度，平衡向吸熱反應方向移動；

③溫度不變，化學平衡常數不變；

（3）依據蓋斯定律計算。

（1）亞氯酸鈉具有氧化性，且NaClO2溶液呈堿性，脫硝過程中NaClO2溶液與NO反應生成硝酸根、氯離子和水，反應的離子方程式為3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O，故答案為：3ClO2-+4NO+4OH-

=4NO3-+3Cl-+2H2O；

（2）①該反應是氣體體積不變的反應，無論是否達到平衡，氣體物質的量、氣體的壓強、氣體的平均摩爾質量不變，不能作為判斷反應達到了化學平衡狀態的依據；由質量守恒定律可知反應前后氣體質量不變，恒容容器中，無論是否達到平衡，氣體密度不變，不能作為判斷反應達到了化學平衡狀態的依據，故答案為：de；

②該反應是一個氣體體積不變的放熱反應，B點和C點的n0(N02) : n0 (SO2)相同，由圖可知NO2的平衡轉化率減小，則將圖中C點的平衡狀態改變為B點的平衡狀態，應采取的措施是降低溫度，故答案為：降溫；

③設C點和D點n0 (SO2)均為1mol，容器體積為1L，則C點平衡時，c(SO2)、c(NO2)、c(NO)、c(SO3)均為0.5mol/L，平衡常數為1；D點平衡時，c(NO2)為0.9 mol/L 、c(SO2)為0.4 mol/L 、c(NO)、c(SO3)均為0.6mol/L，平衡常數為1，C點和D點平衡常數相等，說明反應溫度相同，故答案為：=；

（3）將已知已知反應依次編號為：①2SO2（g）+O2═2SO3（g）△H=-196.6kJmol-1，②2NO（g）+O2═2NO2（g）△H=-113.0kJmol-1，根據蓋斯定律可知將（①②）/2可得：NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g）△H= (196.6+113)/2=-41.8 kJmol-1，故答案為：-41.8。