Question

研究发现，含pm2.5的雾霾主要成分有SO₂、NO_x、C_xH_y及可吸入颗粒等。

（1）雾霾中能形成酸雨的物质是_____________。

（2）为消除NO_x对环境的污染，可利用NH₃在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。

已知：4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)  △H = -905.48 kJ·mol^－1

N₂(g)+O₂(g)2NO(g) △H = +180.50 kJ·mol^－1

①下列表示NH₃(g)与NO(g)在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图正确的是：___________(填字母)

② 右图是反应4NH₃(g)+6NO(g)5N₂(g)+6H₂O(g)过程中NH₃的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是_________，原因是_________。

（3）右图电解装置可将雾霾中的SO₂、NO转化为(NH₄)₂SO₄，

① 阴极的电极反应式是                。

② 物质A是_____________(填化学式)，理由是_________________________。

（4）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量， 研究机动车尾气中CO、NO_x及C_xH_y的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比 (空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示，请解释：

① 随空/燃比增大，CO和C_xH_y的含量减少的原因是            。

② 当空/燃比达到15后，NO_x减少的原因可能是_____________。

Answer

（1）SO2 和 NOX （1分）

（2）①a （1分）

② 温度或压强； （1分）

因为该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆

向移动，使NH3的体积分数增大。 （1分）

（3）①NO + 5e－+ 6H+= NH4＋+ H2O （2分）

②H2SO4，根据反应：5SO2+ 2NO+ 8H2O(NH4)2SO4+ 4H2SO4，产物中除有

(NH4)2SO4外还有H2SO4。 （各2分，共4分）

（4）①空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少 （2分）

②因为反应 N2(g)+O2(g)2NO(g) 是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于

燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不

易进行，故NOx减少。 （2分）

【解析】

试题分析：（1）酸雨有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，故雾霾中能形成酸雨的物质是SO2 和 NOX 。

（2）①已知Ⅰ4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H = -905.48 kJ·mol－1，

ⅡN2(g)+O2(g)2NO(g)△H = +180.50 kJ·mol－1，根据盖斯定律：Ⅰ-5×Ⅱ得

4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H = -1807.98kJ·mol－1，结合图像知选a；

② 反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)正反应为气体物质的量增大的放热反应，升高温度或增大压强，平衡逆向移动，NH3的体积分数逐渐增大，结合图像知X代表的物理量可能是温度或压强，原因是因为该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆向移动，使NH3的体积分数增大。

（3）根据题给信息知该电解池的总反应为：5SO2+2NO+8H2O===(NH4)2SO4+4H2SO4。

① 阴极NO发生还原反应生成NH4+，电极反应式是NO + 5e－+ 6H+= NH4＋+ H2O。

② 物质A是H2SO4，理由是，根据反应：5SO2+ 2NO+ 8H2O (NH4)2SO4+ 4H2SO4，产物中除有 (NH4)2SO4外还有H2SO4。

（4）① 随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少。 ② 当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是因为反应 N2(g)+O2(g)2NO(g) 是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NOx减少。

考点：考查化学反应与能量变化、电解原理的应用和平衡图像分析。