Question

【題目】工業(yè)廢氣中的二氧化硫和氮氧化物是大氣主要污染物，脫硫脫氮是環(huán)境治理的熱點(diǎn)問題。回答下列問題：

（1）已知氮及其化合物發(fā)生如下反應(yīng)：

N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1

則2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH___kJ·mol-1。

（2）利用KMnO4脫除二氧化硫的離子方程式為：___

①□MnO+□SO2+□H2O□MnO+□ +□ 。（在“□”里填入系數(shù)，在“__”上填入微粒符號）

②在上述反應(yīng)中加入CaCO3可以提高SO2去除率，原因是___。

（3）CaSO3與Na2SO4混合漿液可用于脫除NO2，反應(yīng)過程為：

I.CaSO3(s)+SO(aq)CaSO4(s)+SO(aq)

II.SO(aq)+2NO2(g)+H2O(l)SO(aq)+2NO(aq)+2H+(aq)

漿液中CaSO3質(zhì)量一定時(shí)，Na2SO4的質(zhì)量與NO2的去除率變化趨勢如圖所示。

a點(diǎn)后NO2去除率降低的原因是___。

（4）檢測煙道氣中NOx含量的步驟如下：

I.將VL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NO；

II.加水稀釋至100.00mL，量取20.00mL該溶液，與V1mLc1mol·L-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（過量）充分混合；

III.用c2mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+，終點(diǎn)時(shí)消耗V2mL。

①NO被H2O2氧化為NO的離子方程式為___。

②滴定過程中主要使用的玻璃儀器有___和錐形瓶等。

③滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng)：

3Fe2++NO+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O

MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

煙氣氣樣中NOx折合成NO2的含量為__mg·m-3。

Answer 1

【答案】-112 2MnO4-+1SO2+2H2O2MnO42-+ SO42-+4H+ CaCO3與H+作用，c(H+)下降，同時(shí)生成的Ca2+與SO42-結(jié)合生成CaSO4使得c(SO42-)下降平衡正向移動(dòng)，從而提高SO2的去除率 a點(diǎn)后c(SO42-)過高時(shí)，以反應(yīng)II平衡的逆向移動(dòng)為主，NO2去除率降低 2NO+3H2O2=2NO3-+2H++2H2O 酸式滴定管

【解析】

（1）由蓋斯定律計(jì)算可得；

（2）①二氧化硫與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳酸錳、硫酸鉀、硫酸和水；

②向反應(yīng)中加入CaCO3，CaCO3與反應(yīng)生成的H+和SO42-反應(yīng)，使H+和SO42-的濃度減小，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；

（3）由反應(yīng)II可知，若硫酸根濃度過大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮的濃度增大；

（4）①一氧化氮與過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸和水；

②KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠管；

③由得失電子數(shù)目守恒和氮原子個(gè)數(shù)守恒計(jì)算可得。

（1）將已知反應(yīng)依次編號為①②，由蓋斯定律可知，②—①得一氧化氮與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，則ΔH=（+68kJ·mol-1）—（+180kJ·mol-1）=-112 kJ·mol-1，故答案為：-112；

（2）①二氧化硫具有還原性，高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳酸錳、硫酸鉀、硫酸和水，則配平的離子方程式為2MnO4-+1SO2+2H2O2MnO42-+SO42-+4H+，故答案為：2MnO4-+1SO2+2H2O2MnO42-+SO42-+4H+；

②向反應(yīng)中加入CaCO3，CaCO3與反應(yīng)生成的H+和SO42-反應(yīng)，使H+和SO42-的濃度減小，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，從而可以提高SO2去除率，故答案為：CaCO3與H+作用，c(H+)下降，同時(shí)生成的Ca2+與SO42—結(jié)合生成CaSO4使得c(SO42-)下降平衡正向移動(dòng)，從而提高SO2的去除率；

（3）由反應(yīng)II可知，若硫酸根濃度過大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮的濃度增大，去除率下降，故答案為：a點(diǎn)后c(SO42-)過高時(shí)，以反應(yīng)II平衡的逆向移動(dòng)為主，NO2去除率降低；

（4）①一氧化氮具有還原性，過氧化氫具有氧化性，一氧化氮與過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸和水，反應(yīng)的離子方程式為2NO+3H2O2=2NO3-+2H++2H2O，故答案為：2NO+3H2O2=2NO3-+2H++2H2O；

②KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠管，所以滴定過程中應(yīng)選用酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；

③由得失電子數(shù)目守恒可得：n(Fe2+)= 3n(NO3-)+5n(MnO4-)，n(NO3-)=，由氮原子個(gè)數(shù)守恒可知n(NO2)= n(NO3-)=mol，則煙氣氣樣中NOx折合成NO2的含量為 =mg·m-3，故答案為：。