Question

（14分）SO₂和NO_x都是大气污染物。

（1）汽车排放的尾气中含CO和NO，汽车发动机工作时产生的NO和CO可通过催化转化器转化为两种无污染的气体，该反应的化学方程式是              。

（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原。

已知：① N₂(g)＋O₂(g）= 2NO(g)ΔH＝＋180.6 kJ·mol^－1    

②C(s)＋O₂(g）= CO₂(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

则反应C(s)＋2NO(g）= CO₂(g)＋N₂(g)ΔH＝________kJ·mol^－1。

（3）将NO₂变成无害的N₂，要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为

（填写“氧化剂”或“还原剂”）。下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0。NO₂+GN₂+H₂O+nX（未配平的反应式）。下列化合物中，满足上述反应式中的G是          （填写字母）。

a．NH₃         b．CO₂         c．SO₂         d．CH₃CH₂OH

（4）利用氨水可以将SO₂和NO₂吸收，原理如下图所示：

NO₂被吸收的离子方程式是                   。

（5）利用下图所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO₂，并用阴极排出的溶液吸收NO₂。

①b极的电极反应式为                  。

②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO₂，使其转化为无害气体，同时有SO₃^2－生成。该反应离子方程式为              。

Answer

（1）2CO+2NO2CO2+N2；（2）－574.1 ；（3）还原剂，a、d

（4）2NO2+4HSO3- = N2+4SO42-+4H+（2分）

（5）① 2HSO3- +2e- = S2O42-+2OH- ② 4S2O42- + 2NO2 + 8OH- = 8SO32- + N2+4 H2O

【解析】

试题分析：（1）根据题意可得CO和NO反应的方程式为：2CO+2NO2CO2+N2，（2）②- ①，整理可得：C(s)＋2NO(g）= CO2(g)＋N2(g） ΔH＝－（393.5 +180.6）kJ·mol－1=－574.1kJ·mol－1。（3）将NO2变成无害的N2，由于在反应中N元素的化合价由反应前的+4价变为反应后的0价，化合价降低，因此加入的物质应该是还原剂，在反应中元素的原子个数要相等，具有H元素，同时具有还原性，反应后产生的物质X无污染。A.NH3符合要求，正确；b．CO2 有氧化性，没有还原性，而且没有H元素，不符合题意，错误；c．SO2具有还原性，但是没有H元素，不符合题意，错误；d．CH3CH2OH具有还原性，含有H元素，符合题意，正确；（4）过量的SO2溶于氨水，发生反应：SO2+NH3∙H2O=NH4HSO3，然后向该溶液中通入NO2，由于NH4HSO3有还原性，NO2溶于水产生的硝酸有强的氧化性，二者会发生氧化还原反应。根据电子守恒、原子守恒及电荷守恒，可得NO2被吸收反应的离子方程式是2NO2+ 4HSO3- = N2+4SO42-+4H+。（5）① b极的电极反应式为①根据电极中通入物质中S元素的化合价和反应后产物中S元素的化合价可知 b极为阴极，发生还原反应，该电极反应式为2HSO3- +2e- = S2O42-+2OH-。② 根据图示可知阴极反应后的溶液中含有S2O42-，在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32－生成。根据题意结合电子守恒、原子守恒及电荷守恒，可得该反应离子方程式为4S2O42- + 2NO2 + 8OH- = 8SO32- + N2+4 H2O。

考点：考查反应热的计算、电解反应原理的应用的知识。