Question

【題目】C、N、S的氧化物常會(huì)造成一些環(huán)境問題，科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來消除這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。

（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO，和H2在230℃，催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。

圖一表示恒壓容器中0.5molCO2和1.5molH2轉(zhuǎn)化率達(dá)80％時(shí)的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________。

（2） “亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下，將煙氣通入（NH4)2SO4溶液中，測(cè)得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖二所示。

請(qǐng)寫出a點(diǎn)時(shí)n(HSO3-)：n(H2SO3)=______，b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7，則n(NH4+)：n(HSO3-)=___。

（3）催化氧化法去除NO，一定條件下，用NH3消除NO污染，其反應(yīng)原理為4NH3+6NO5N2+ 6H2O。不同溫度條件下，n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4：l、3：l、1：3時(shí)，得到NO脫除率曲線如圖三所示：

① 請(qǐng)寫出N2的電子式________。

② 曲線c對(duì)應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是______。

③ 曲線a中NO的起始濃度為6×10-4mg/m3，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8s，該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為_____mg/(m3·s)。

（4）間接電化學(xué)法可除NO。其原理如圖四所示，寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式（陰極室溶液呈酸性）:_________________。

Answer 1

【答案】 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol 1:1 3:1 1：3 1.5×10-4 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O

【解析】（1）根據(jù)圖一，恒壓容器中0.5molCO2和1.5molH2轉(zhuǎn)化率達(dá)80％時(shí)的能量變化，23kj-3.4kj=19.6kj,,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol ，（2）(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3，由圖二可知：a點(diǎn)時(shí)兩處比值相等，n(HSO3-)：n(H2SO3)=1：1，

b點(diǎn)時(shí)溶液的PH=7，根據(jù)電荷守恒可知n(NH4＋ )=n(HSO3―)+2n(SO32―)，又根據(jù)圖象曲線可知：n(HSO3―)=n(SO32―)，n(NH4+)：n(HSO3-)=（1+2）：1=3：1；（3）① N2的電子式：；②n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4：l、3：l、1：3時(shí)，NO的含量越來越大，去除率越來越低， 曲線c對(duì)應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是1：3，其NO的去除率最低；③ 曲線a中NO的起始濃度為6×10-4mg/m3，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8s，該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為mg/(m3·s)。（4）電解池陰極的電極反應(yīng)式（陰極室溶液呈酸性）:2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O