Question

【題目】汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。

（1）十九大報告指出我國最近幾年的PM2.5下降很多。有一方面歸功于汽車尾氣管中加裝催化劑，它可有效降低，及碳氧化合物的排放。以為例，已知：

①

②

③

④

①②③④反應熱效應之間的關系式為___；有利于提高④轉化率的反應條件是___。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，將煤炭在的氣氛下燃燒，能夠降低燃煤時的排放，主要反應為：。

①該反應的平衡常數(shù)表達式為____。

②在密閉容器中發(fā)生該反應時，隨溫度（T）和時間（t）的變化曲線如圖1所示。據(jù)此判斷該反應的___0（填“>”或“<”），在溫度下，內的平均反應速率___。

③將和充入一個容積為1L的密閉容器中，反應過程中物質濃度變化如圖2所示。第12min時改變的反應條件可能為___。

A．升高溫度 B．加入 C．加催化劑 D．降低溫度

④將上述反應產生的與為原料合成尿素，能夠實現(xiàn)節(jié)能減排：

Ⅰ： Ⅱ：

將一定量的固體加入恒容密閉容器中，在300K下發(fā)生反應Ⅱ，到達平衡時，為，若反應溫度不變，將體系的體積增加50%，一段時間后的取值范圍是____（用含a的式子表示）。

（3）煙氣脫硫、脫硝一體化技術是大氣污染防治研究的熱點。及均是性能優(yōu)良的脫硫脫硝試劑。

①在酸性條件下穩(wěn)定，在溶液中可歧化為和，該反應的化學方程式為___。

②某研究小組用進行單獨脫除實驗時，測得的脫除率隨溶液變化如圖所示。當時，隨的增大，脫除率逐漸降低，其原因是____。

Answer 1

【答案】2△H1＋△H2－△H3 降低溫度、增大壓強 < A < P[H2O(g)]≤a 3<pH<7時，隨著pH值的增大，的穩(wěn)定性降低，氧化性減弱，的脫除率降低

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律，推出得到目標反應方程式，應是②－③＋①×2，即△H4=2△H1＋△H2－△H3；有利于提高④的NO轉化率的反應條件可以是降溫、增大壓強或通入一定量的H2；

答案為2△H1＋△H2－△H3；降溫、增大壓強或通入一定量的H2；

（2）①根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義，該反應的平衡常數(shù)是；

答案為；

②根據(jù)圖1，T1先達到平衡，即T1高于T2，升高溫度，c(CO2)降低，說明升高溫度，平衡向逆反應方向進行，即正反應方向為放熱反應，△H<0；0～2s，生成CO2的濃度為0.2mol·L－1，則生成N2的濃度為0.1mol·L－1，根據(jù)化學反應速率的數(shù)學表達式：v(N2)==0.05mol/(L·s)；

答案為<；0.05mol/(L·s)；

③在第12min后CO和NO物質的量濃度增大，N2的濃度降低，說明反應向逆反應方向移動，A、該反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，CO、NO物質的量濃度增大，N2的物質的量濃度降低，故A符合題意；

B、加入NO，第12min時，NO濃度增大，但根據(jù)圖象，第12min時，沒發(fā)生變化，故B不符合題意；

C、加入催化劑，平衡不移動，各物質的物質的量濃度不變，故C不符合題意；

D、降低溫度，平衡向正反應方向移動，CO和NO濃度降低，N2濃度升高，故D不符合題意；

答案為A；

④增大容器的體積，假設平衡不移動，壓強與體積成反比，即其壓強為原來的，實際上增大容器的體積，壓強減小，平衡向正反應方向移動，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，水蒸氣濃度不變，因此壓強為aPa，P[H2O(g)]的范圍是< P[H2O(g)]≤a；

答案為< P[H2O(g)]≤a；

（3）①ClO2在NaOH溶液中發(fā)生歧化反應，生成NaClO3和NaClO2，即反應方程式為2ClO2＋2NaOH=NaClO2＋NaClO3＋H2O；

答案為2ClO2＋2NaOH=NaClO2＋NaClO3＋H2O；

②ClO2在酸性條件下穩(wěn)定，當3<pH<7時，隨著pH值的增大，ClO2的穩(wěn)定性降低，氧化性減弱，SO2脫除率降低；

答案為當3<pH<7時，隨著pH值的增大，ClO2的穩(wěn)定性降低，氧化性減弱，SO2脫除率降低。