Question

对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排等目的.汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为： 2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)△H=akJ/mol

I、已知2NO(g)+ O₂(g)=2 NO₂(g) △H =b kJ/mol；CO的燃烧热△H=c kJ/mol。写出消除汽车尾气中NO₂的污染时，NO₂与CO反应的热化学方程式________；

II、一定条件下，在一密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：

（1）在恒容密闭容器中充入CO、NO气体，下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是

（2）前2s内的平均反应速率v(N₂) = ________ mol/(L·s )(保留两位小数，下同)；此温度下，该反应的平衡常数为________。

（3）采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，同时吸收SO₂和NO₂，获得(NH₄)₂SO₄的稀溶液。

①常温条件下，此溶液的pH=5，则= ________己知该温度下，NH₃·H₂O的Kb=1.7×10^-5)

②向此溶液中加入少量(NH₄)₂SO₄固体，的值将________(填“变大”、“不变”或“变小”)

（4）设计如图1装置模拟传感器测定CO与NO反应原理。铂电极为________ (填“正极”或“负极”)。

Answer

I、4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=-a+b-2c kJ/mol

II、（1） ACD；

（2）0.09mol/(L·s )；

（3）①1.7×104；

②变大；

（4）正极。

【解析】

试题分析：I、因为①2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-a kJ/mol；②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=-b kJ/mol； CO的燃烧热△H=-c kJ/mol，即③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-ckJ/mol，根据盖斯定律可知，目标反应4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)为①-②+2×③，所以4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=-a+b-2c kJ/mol．故答案为：4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=-a+b-2c kJ/mol

II、（1）A．平衡时氮气的百分含量不变，能说明反应达到平衡状态，正确；B．反应的焓变与是否平衡无关，不能说明反应达到平衡状态，错误；C．2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)反应属于气体物质的量发生变化的反应，平均相对分子质量保持不变，能说明反应达到平衡状态，正确；D．一氧化碳的浓度保持不变，气体成分的浓度也会保持不变，能说明反应达到平衡状态，正确；故选ACD；

（2）前2s内的平均反应速率v(NO) ===0.18 mol/(L·s )，因此v(N2) = v(NO) =0.09mol/(L·s )，故答案为：0.09mol/(L·s )；

（3）①NH3·H2O的Kb=1.7×10-5，因此有=1.7×10-5，(NH4)2SO4的pH=5，是因为铵根离子水解，因此===1.7×104，故答案为：1.7×104；

②在(NH4)2SO4溶液中存在水解反应，2NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体，水解平衡向正方向进行，但铵根的水解率减小，所以将变大，故答案为：变大；

（4）在反应2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)中，CO发生氧化反应，NO发生还原反应，根据图像，通入NO的电极为该电池的正极，通入CO的电极为负极，因此铂电极为正极，故答案为：正极。

考点：考查了热化学方程式的书写、盐类水解和弱电解质的电离、原电池原理及其应用的相关知识。