Question

控制含碳、氮、硫的化合物等大气污染物对打造宜居环境具有重要意义。

(1)已知反应的分子中化学键断裂时分别需要吸收的能量，则分子中化学键断裂时需要吸收的能量为______kJ。

(2)用消除污染的反应原理如下：，不同温度条件下，与NO的物质的量之比分别为时，得到脱除率曲线如图所示：

曲线对应与的物质的量之比是_______。

②曲线中的起始浓度为，从点到点经过，该时间段内的脱除速率为_________________。

(3)已知常温下电离平衡常数：的的。

①溶液中下列微粒可以大量共存的是___________（填字母）。

a.    b.    c.

②常温下，某种碳酸钠与碳酸氢钠混合溶液的，则_____________。

(4)利用电解法处理高温空气中稀薄的（浓度约为的10倍），装置示意图如图所示，固体电解质可传导。

①阴极的电极反应式为_______________。

②消除一定量的所消耗的电量远远大于理论计算量，可能的原因是（不考虑物理因素）__________。

Answer

1112.5 b 0.56或 阴极发生副反应

【解析】

（1）根据热化学方程式及键能进行相关计算；（2）根据反应速率的表达式及平衡移动原理分析解答；（3）根据电离平衡常数及强酸制弱酸的原理分析解答；（4）根据电解原理及电解装置特点分析解答。

（1）根据热化学方程式知，2molN2O完全反应放出热量为163kJ，设分子中化学键断裂时需要吸收的能量为xkJ，则2molN2O完全反应放出的热量为945kJ×2+498kJ-2x=163kJ，解的x=1112.5kJ，故答案为：1112.5kJ ；

（2）①两种反应物存在的反应，增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率，根据图象，曲线c的NO脱除率最低，即NO的转化率最低，所以NO的在总反应物中的比例最高，符合的是n（NH3）：n（NO）的物质的量之比1：1，故答案为：1：1；

②曲线a中NO的起始浓度为4×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，根据图象，NO的脱除率从55%上升到75%，则该段时间内NO的脱除量为c=4×10-4mg/m3×（75%-55%）=8×10-5mg/m3，时间间隔为∆t=0.8s，所以该段时间内NO的脱除速率为= mg/（m3.s），故答案为：1.0×10-4；

（3）已知常温下电离平衡常数：的的。

①已知Ka越大酸性越强，根据强酸制弱酸原理，酸性较强的能与酸性较弱的酸根离子反应，所以CO32-与HSO3-反应生成HCO3-和SO32-，H2SO3与HCO3-反应生成H2CO3和HSO3-，由于HCO3-的酸性小于HSO3-的酸性，所以HCO3-与SO32-不反应，即b能共存，故答案为：b；

②常温下，某种碳酸钠与碳酸氢钠混合溶液的，则c(H+)=10-10mol/L，已知，则5.60×10-11×10-10=0.56，故答案为：0.56或；

（4）①阴极是NO得到电子生成O2-和N2，其电极反应式为：，故答案为：；

②因O2浓度约为NO浓度的十倍，且电解装置中下电极板上存在有O2，容易在阴极发生副反应：，导致耗能远高于理论值，故答案为：阴极发生副反应。