Question

【题目】NOx会造成大气污染，工业上采用多种方法进行处理。

I. 氯气氧化法：。 恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2。10min达平衡，测得10min内v(ClNO)=0.005mol/(L·min)，则平衡后n(Cl2)=________mol。若其它条件不变，上述反应在恒压条件下进行，平衡时NO 的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”），此条件下的平衡常数K值为_______

II. 臭氧氧化法：烟气中的NO经O3预处理后转化为NO2，再用CaSO3悬浊液吸收NO2。

已知：常温下，Ksp（CaSO4）=9.1×10-6，Ksp（CaSO3）=3.1×10-7。

（1）NO与O3反应过程的能量变化如下：

NO被O3氧化的总反应是化合反应，该反应的热化学方程式为 _______________。

（2）将CaSO3悬浊液静置，取上层清液，测得pH约为8，用化学用语解释其原因为_______________________________________。

（3）实际吸收NO2的过程中，通过向CaSO3悬浊液中加入Na2SO4固体，提高NO2的吸收速率，从溶解平衡的角度解释其原因：______________________________________。

III. 选择性非催化还原法：用同位素示踪法，在高温有氧下NH3做还原剂与 15NO 进行选择性反应。

请将该反应的化学方程式补充完整：____________________□15NN+□H2O

Answer 1

【答案】 0.05 增大 40 3NO(g) + O3(g) 3NO2(g) ΔH= -317.3 kJmol﹣1 SO32- + H2O HSO3- + OH- CaSO3浊液中存在：CaSO3(s) Ca2+(aq) + SO32-(aq)，加入Na2SO4固体，由于CaSO4的Ksp较小，SO42-与Ca2+结合生成CaSO4沉淀，c(Ca2+)减小，平衡正向移动，导致c(SO32-)增大，从而使NO2的吸收速率加快 4NH3 + 415NO + O2 4 6 （2分）

【解析】I. 10min内v(ClNO)=0.005mol/(L·min)，则平衡后n (ClNO)=0.005mol/(L·min) 10min 2L=0.1mol，n(Cl2)=0.1mol- 0.1mol=0.05mol；若其它条件不变，上述反应在恒压条件下进行，相当于与原来相比增大压强，平衡正向移动，则平衡时NO 的转化率增大，此条件下的平衡常数K值为；

II. （1）根据图中信息可知①NO(g) + O3(g)= NO2(g)+ O2(g) ΔH= -200.9 kJmol﹣1，②NO(g)+ O2(g)= NO2(g) ΔH= -58.2 kJmol﹣1，根据盖斯定律，由①+②得反应3NO(g) + O3(g) 3NO2(g) ΔH= -317.3 kJmol﹣1；（2）将CaSO3悬浊液静置，取上层清液，测得pH约为8，原因为亚硫酸根离子水解呈碱性SO32- + H2O HSO3- + OH-；（3）实际吸收NO2的过程中，通过向CaSO3悬浊液中加入Na2SO4固体，提高NO2的吸收速率，从溶解平衡的角度解释其原因：CaSO3浊液中存在：CaSO3(s) Ca2+(aq) + SO32-(aq)，加入Na2SO4固体，由于CaSO4的Ksp较小，SO42-与Ca2+结合生成CaSO4沉淀，c(Ca2+)减小，平衡正向移动，导致c(SO32-)增大，从而使NO2的吸收速率加快；III.在高温有氧下NH3做还原剂与 15NO 进行选择性反应，生成15NN和H2O；反应的化学方程式补充完整为：4NH3 + 4span>15NO + O2 415NN+6H2O。