Question

【題目】汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致霧霾。

（1）汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)。在固定容積為2L

的密閉容器中通入0.8mol的NO和0.8mol的CO，發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c(CO2)隨溫度(T)、催

化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線，如下圖所示。據(jù)此判斷：

① 該反應(yīng)的ΔΗ______0(填“＞”、“＜”或“=”)。

② 在T1溫度下，0～2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)＝______。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣也會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。

①煤燃燒產(chǎn)生的SO2也是空氣污染源，假設(shè)用酸性高錳酸鉀溶液吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2，該過程中高錳酸根被還原為Mn2+，該過程的離子方程式中H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為________

②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳加以回收，可降低碳的排放。下圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖，則a電極的反應(yīng)式：________。

（3）某化學(xué)興趣小組擬采用氫氧化鋇和氫氧化鈣溶液來吸收SO3氣體�，F(xiàn)分別以0.01mol/L的氫氧化鈣和氫氧化鋇溶液吸收SO3氣體，應(yīng)采用_______溶液（填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”）吸收SO3氣體效果更好。（已知CaSO4的Ksp=1.96×10-4，BaSO4的Ksp=1.08×10-10）

Answer 1

【答案】 ＜ 0.05mol·L-1·s-1 2 2H2O－4e－=O2＋4H＋ Ba(OH)2

【解析】（1）① 由圖示可知，溫度T1先到達(dá)平衡，故溫度T1＞T2，且升高溫度后c(CO2)平衡濃度降低，說明升溫平衡逆向移動(dòng)，即該反應(yīng)的ΔΗ＜0；

②由圖可知，T1溫度時(shí)2s到達(dá)平衡，平衡時(shí)二氧化碳的濃度變化量為0.2mol/L，故v（CO2）==0.1mol·L-1·s-1 ，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（N2）=0.05mol·L-1·s-1 ；

（2）①Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低到+2價(jià)，降低5價(jià)；S元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，升高了2價(jià)，最小公倍數(shù)為10，然后用觀察法配平其它系數(shù)，該離子反應(yīng)為2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，離子方程式中H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2；

②根據(jù)裝置圖中電子的流向，電極a為負(fù)極電極反應(yīng)：2H2O-4e-═O2+4H+；

（3）已知CaSO4的Ksp=1.96×10-4，BaSO4的Ksp=1.08×10-10，可知相同條件下BaSO4的溶解度比CaSO4小，且以0.01mol/L的氫氧化鈣和氫氧化鋇溶液吸收SO3氣體，最先生成沉淀的是Ba(OH)2溶液，則應(yīng)采用Ba(OH)2溶液吸收SO3氣體效果更好。