Question

研究发现，NO_x和SO₂是雾霾的主要成分。

I.NO_x主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。

已知：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g) △H＝＋180 kJ·mol^－1

2CO(g)＋O₂(g)2CO₂(g) △H＝－564 kJ·mol^－1

(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO₂(g)＋N₂(g) △H＝___________。

(2)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。

①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为p＝2MPa，则T℃时该反应的压力平衡常数K_p＝___________；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO₂各0.15 mol，平衡将___________ (填“向左”、“向右”或“不”)移动。

②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是___________(填序号)

A.增大CO浓度     B.升温     C.减小容器体积     D.加入催化剂

II.SO₂主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

(3)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO₂转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为___________；若通入的NO体积为4.48L(标况下)，则另外一个电极通入的SO₂质量至少为___________g。

Answer

－744 kJ·mol－1 0.875 不 AC NO+6H++5e−=NH4++H2O 32

【解析】

(1) ① N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H＝＋180 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) △H＝－564 kJ·mol－1

根据盖斯定律，②－①得2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) △H＝－564 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1=－744 kJ·mol－1；

(2) T℃时达到平衡，根据图像可知

①Kp=；T℃时，平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.15 mol，Qc==K，所以平衡不移动；

②根据图像，15min时NO的物质的量逐渐减小；

A.增大CO浓度，平衡正向移动，NO的物质的量逐渐减小，故选A；

B.正反应放热，升温平衡逆向移动，NO的物质的量逐渐增大， 故不选B；

C.减小容器体积，压强增大，平衡正向移动， NO的物质的量逐渐减小，故选C；

D.加入催化剂，平衡不移动，NO的物质的量不变，故不选D；

选AC；

(3)根据题意，NO在阴极得电子生成NH4+，通入NO的电极反应式为NO+6H++5e−=NH4++H2O；根据得失电子数目守恒，有2NO∼10e−∼5SO2，则SO2的物质的量为：n(SO2)=n(NO)=×=0.5mol，SO2的质量为64g/mol×0.5mol=32g。