Question

【題目】研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S。已知：

①CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH=283.0 kJ·mol1

②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH=296.0 kJ·mol1

此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________________________。

（2）氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。已知：

CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH=a kJ·mol1(a>0)

2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH=b kJ·mol1(b>0)

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng))的整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol，放出的熱量為______________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。

（3）用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1=574 kJ·mol1①

CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2=？②

若1 mol CH4還原NO2至N2，整個(gè)過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2=________。

Answer 1

【答案】（1）2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH=270 kJ·mol1（2分）

（2）0.3（2分） 3(2a＋b)/80（3分）

（3）1 160 kJ·mol1（3分）

【解析】（1）依據(jù)題意知，處理煙道氣污染的一種方法是將CO、SO2在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S，對照反應(yīng)①和②，并根據(jù)蓋斯定律將反應(yīng)①×2②可得答案。（2）假設(shè)兩個(gè)反應(yīng)分別為①、②，由①×2＋②可得：4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH=(2a＋b)kJ·mol1，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子為8e。因此標(biāo)準(zhǔn)狀況下的3.36 L CO還原NO2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為×8 mol=0.3 mol，放出的熱量為×(2a＋b)=3(2a＋b)/80 kJ。（3）CH4還原NO2至N2的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=867 kJ·mol1，根據(jù)蓋斯定律，ΔH=(ΔH1＋ΔH2)，解得ΔH2=867 kJ·mol1×2(574 kJ·mol1)= 1 160 kJ·mol1。