Question

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）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_________________________

（4）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____________

（5）已知水的比热容为4.18×10^－3 kJ·g^－1·℃^－1,10 g硫黄在O₂中完全燃烧生成气态SO₂，放出的热量能使500 g H₂O的温度由18 ℃升至62.4 ℃，则表示硫黄的燃烧热的热化学方程式为________________。

Answer

（1）2CO+2NO2CO2+N2；

（2）－574.1 ；

（3）2NO2+4HSO3- = N2+4SO42-+4H+

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

（5）S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.9 kJ·mol－1

【解析】

试题分析：

（1）CO和NO2通过催化转化器将其转化为无污染的两种气体是氮气和二氧化碳，反应为2CO+2NO2CO2+N2；

（2）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，

根据盖斯定律②－①得C(s)＋2NO(g) = CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－574.1kJ·mol－1 ；

（3）NO2被吸收的反应物为NO2、NH4HSO3，二氧化氮中氮元素为+4价，生成物有氮气，所以亚硫酸氢根离子中硫被氧化成硫酸根离子，反应为2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+，

（4）①依据图示可知，二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极区发生反应SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，阳极与电源的正极相连，a是正极，b是负极，阴极排出的溶液为S2O42-，b极的电极反应式为2HSO3- +2e- = S2O42-+2OH- ②阴极排出的溶液为S2O42-，二氧化氮与其发生反应，S2O42-中硫元素由+3价，变为硫酸根中硫元素为+4价，S2O42-被氧化是还原剂；二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价，二氧化氮被还原为氧化剂，依据原子守恒和得失电子守恒可得，发生的离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O。

（5）10 g硫磺燃烧共放出热量为:=500 g × 4.18 × 10-3kJ/(g·C)-1 × (62.4 - 18)C = 92.8 kJ，则lmol(32g)硫磺燃烧放热为-296.9 kJ•mol-1，硫磺的燃烧热为297 kJ•mol-1，热化学方程式为:S(s) + O2(g) = SO2(g);△H=-296.9 kJ•mol-1

考点：本题考查化学反应中的能量变化、电解原理。