Question

人类向大气中排放的NO_x和SO₂对环境会产生危害，烟气的脱硝（除NO_x）技术和脱硫（除SO₂）技术都是环境科学研究的热点。

（1）选择性催化还原技术是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂作用下，用还原剂（如NH₃选择性地与NO_x反应生成N₂和H₂O。

已知：4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g)   ΔH₁=-905.5kJ·mol^-1

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)   ΔH₂=+180kJ·mol^-1

则4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)=4N₂(g)+6H₂O(g)   ΔH₃=__。

（2）碱性KMnO₄氧化法也可将NO_x进行脱除。

①用KMnO₄(NaOH)溶液进行烟气中NO的脱除，将该离子方程式补充完整。__

□NO+□MnO₄^-+□__=NO₂^-+3NO₃^-+□MnO₄^2-+□__

②下列叙述正确的是__（填字母序号）。

A.将脱除后的混合溶液进行分离可获得氮肥

B.反应后混合溶液中：c(MnO₄^-)+2c(MnO₄^2-)=c(K⁺)

C.在不同酸碱性条件下，KMnO₄发生还原反应的产物可能不同

（3）催化剂V₂O₅可用于处理NO_x和SO₂。

V₂O₅在催化降解NO_x的过程中，也会对SO₂和O₂反应起到一定的催化作用，其反应式如下：

a.V₂O₅+SO₂=V₂O₄+SO₃

b.__

c.2VOSO₄=V₂O₅+SO₂+SO₃

SO₃进一步与烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵。

Answer

-1625.5kJ/mol 4，10，10OH−，10，7H2O AC V2O4+O2+2SO2=2VOSO4

【解析】

(1)根据盖斯定律进行计算；

(2)①根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应离子方程式

②A. 根据反应的离子方程式确定；

B. 根据物料守恒判断，故B错误；

C. 根据KMnO4在不同酸碱性条件下的还原产物判断；

(3)根据总反应式以及部分分步反应式确定。

(1)给已知反应编号，①：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.5kJ·mol-1，

②：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180kJ·mol-1，根据盖斯定律可得，①−②×4可得目标方程式4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=(-905.5kJ·mol-1)−(+180kJ·mol-1)×4=−1625.5kJ/mol，故答案为：−1625.5kJ/mol；

(2)①因为n(NO2−):n(NO3−)=1:3，转移电子数为(3−2)+3(5−2)=10，根据得失电子守恒，可得10MnO4−、再结合电荷守恒、元素守恒配平该反应离子方程式为4NO+10MnO4-+10OH−=NO2- +3NO3- +10MnO42-+7H2O，故答案为：4，10，10OH−，10，7H2O；

②A. 反应的离子方程式为4NO+10MnO4-+10OH−=NO2- +3NO3- +10MnO42-+7H2O，所以分离反应后的混合溶液可获得硝酸钾等氮肥，故A正确；

B. 由化学式KMnO4可知，n(Mn)=n(K)，所以反应后的混合溶液中物料关系为c(MnO4-)+c(MnO42-)=c(K+)，故B错误；

C. 酸性条件下，KMnO4的还原产物为Mn2+；碱性条件下，KMnO4的还原产物为MnO42-或MnO2，所以在不同酸碱性条件下，KMnO4发生氧化还原反应的产物可能不同，故C正确；故答案为：AC；

(3)V2O5催化SO2和O2反应的总反应式为2SO2 + O2 = 2SO3，V2O5为催化剂，V2O4、VOSO4为中间产物，总反应-a-c可得b的反应式为V2O4+O2+2SO2=2VOSO4，故答案为：V2O4+O2+2SO2=2VOSO4。