Question

【題目】硫和氮的氧化物直接排放會引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境問題，請回答下列問題：

(1)下列環(huán)境問題主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引發(fā)的是___________。

A.全球變暖 B.酸雨 C.水體富營養(yǎng)化(水華) D.白色污染

(2)SO2的排放主要來自于煤的燃燒。常用石灰石脫硫，其產(chǎn)物可以做建筑材料。

已知：CaCO3(s)=CO2(g)+CaO(s) ΔH=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)=CaSO3(s) ΔH=－402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=－234.2kJ/mol

寫出CaCO3與SO2脫硫的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________________。

(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣，包含NO2和NO，有人提出用活性炭對NOx進(jìn)行吸附，發(fā)生反應(yīng)如下：

反應(yīng)a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=－34.0kJ/mol

反應(yīng)b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－64.2kJ/mol

對于反應(yīng)a，在T1℃時，借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如表：

濃度(molL-1)	時間(min)
	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①0~10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___________，當(dāng)升高反應(yīng)溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡；根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是___________(填字母)。

A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO

C.適當(dāng)縮小容器的體積 D.加入合適的催化劑

(4)某實驗室模擬反應(yīng)b，在恒壓密閉容器中加入足量的活性炭和一定量的NO氣體，測得NO的轉(zhuǎn)化率 α(NO)隨溫度的變化如圖所示：

<>①由圖可知，1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，原因是_________________；

②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa 時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝________(只列出計算式)(已知：氣體分壓＝氣體總壓×體積分?jǐn)?shù))。

Answer 1

【答案】B 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8kJ/mol 0.042mol/(Lmin) 減小 BC 1050K前反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，NO2轉(zhuǎn)化率提高 或

【解析】

(1)硫氧化物和氮氧化物的排放引發(fā)酸雨、光化學(xué)煙霧等；

(2)已知：①CaCO3(s)═CO2(g)+CaO(s)△H=+178.2kJ/mol，②SO2(g)+CaO(s)═CaSO3(s)△H=-402kJ/mol，③2CaSO3(s)+O2(g )═2CaSO4(s)△H=-234.2kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律計算(①+②)×2+③得到石灰石脫硫的熱化學(xué)反應(yīng)方程式；

(3)①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=；反應(yīng)為放熱反應(yīng)升溫平衡逆向進(jìn)行；

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大，依據(jù)平衡常數(shù)計算K=，平衡常數(shù)隨溫度變化，平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度；依據(jù)數(shù)據(jù)分析，氮氣濃度增大，二氧化碳和一氧化氮濃度增大，反應(yīng)前后氣體體積不變，所以可能是減小溶液體積后加入一定量一氧化氮；

(4)①1050kPa前，反應(yīng)b中NO2轉(zhuǎn)化率隨著壓強增大而增大的原因，1050KPa前反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，隨著壓強增大，反應(yīng)速率加快；

②在T2℃、在1100 kPa時二氧化氮轉(zhuǎn)化率40%，結(jié)合三行計算列式得到；設(shè)通入二氧化氮2mol，

Kp=。

(1)硫氧化物和氮氧化物的排放引發(fā)酸雨、光化學(xué)煙霧等；

A．全球變暖是二氧化碳，故A錯誤；

B．硫氧化物和氮氧化物的排放引發(fā)硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，故B正確；

C．水體富營養(yǎng)化(水華)是磷元素過量排放，故C錯誤；

D．白色污染是聚乙烯、聚氯乙烯等塑料制品造成，故D錯誤；

故答案為：B；

(2)已知：①CaCO3(s)═CO2(g)+CaO(s)△H=+178.2kJ/mol，②SO2(g)+CaO(s)═CaSO3(s)△H=-402kJ/mol，③2CaSO3(s)+O2(g )═2CaSO4(s)△H=-234.2kJ/mol，蓋斯定律計算(①+②)×2+③得到石灰石脫硫的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)△H=-681.8kJ/mol；

(3)①C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=-34.0kJ/mol，圖表數(shù)據(jù)得到0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)===0.042mol/(Lmin)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減�。�

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大，依據(jù)平衡常數(shù)計算K=，平衡常數(shù)隨溫度變化，平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度；依據(jù)數(shù)據(jù)分析，氮氣濃度增大，二氧化碳和一氧化氮濃度增大，反應(yīng)前后氣體體積不變，所以可能是減小溶液體積后加入一定量一氧化氮；

A．加入一定量的活性炭，碳是固體對平衡無影響，平衡不動，故A錯誤；

B．通入一定量的NO，新平衡狀態(tài)下物質(zhì)平衡濃度增大，故B正確；

C．適當(dāng)縮小容器的體積，反應(yīng)前后體積不變，平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大，故C正確；

D．加入合適的催化劑，催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不改變化學(xué)平衡，故D錯誤；

故答案為BC；

(4)①1050 kPa 前，反應(yīng)b 中NO2轉(zhuǎn)化率隨著壓強增大而增大的原因，1050kPa前反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，隨著壓強增大，反應(yīng)速率加快，NO轉(zhuǎn)化率提高；

②在1100 kPa時二氧化氮轉(zhuǎn)化率40%，結(jié)合三行計算列式得到；設(shè)通入二氧化氮mol；

氣體總物質(zhì)的量=1.2mol，Kp==。