Question

汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一，严重时导致雾霾。

（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g) 2CO₂(g)＋N₂(g)。在固定容积为2L

的密闭容器中通入0.8mol的NO和0.8mol的CO，发生该反应时，c(CO₂)随温度(T)、催

化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。据此判断：

① 该反应的ΔΗ______0(填“＞”、“＜”或“=”)。

② 在T₁温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N₂)＝______。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气也会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的SO₂也是空气污染源，假设用酸性高锰酸钾溶液吸收煤燃烧产生的SO₂，该过程中高锰酸根被还原为Mn²⁺，该过程的离子方程式中H₂O的化学计量数为________

②将燃煤产生的二氧化碳加以回收，可降低碳的排放。下图是通过人工光合作用，以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图，则a电极的反应式：________。

（3）某化学兴趣小组拟采用氢氧化钡和氢氧化钙溶液来吸收SO₃气体。现分别以0.01mol/L的氢氧化钙和氢氧化钡溶液吸收SO₃气体，应采用_______溶液（填“Ca(OH)₂”或“Ba(OH)₂”）吸收SO₃气体效果更好。（已知CaSO₄的Ksp=1.96×10^-4，BaSO₄的Ksp=1.08×10^-10）

Answer

＜ 0.05mol·L-1·s-1 2 2H2O－4e－=O2＋4H＋ Ba(OH)2

【解析】（1）① 由图示可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，且升高温度后c(CO2)平衡浓度降低，说明升温平衡逆向移动，即该反应的ΔΗ＜0；

②由图可知，T1温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.2mol/L，故v（CO2）==0.1mol·L-1·s-1 ，速率之比等于化学计量数之比，故v（N2）=0.05mol·L-1·s-1 ；

（2）①Mn元素的化合价由+7价降低到+2价，降低5价；S元素的化合价由+4价升高到+6价，升高了2价，最小公倍数为10，然后用观察法配平其它系数，该离子反应为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，离子方程式中H2O的化学计量数为2；

②根据装置图中电子的流向，电极a为负极电极反应：2H2O-4 e-═O2+4H+；

（3）已知CaSO4的Ksp=1.96×10-4，BaSO4的Ksp=1.08×10-10，可知相同条件下BaSO4的溶解度比CaSO4小，且以0.01mol/L的氢氧化钙和氢氧化钡溶液吸收SO3气体，最先生成沉淀的是Ba(OH)2溶液，则应采用Ba(OH)2溶液吸收SO3气体效果更好。