Question

（2012?奉贤区二模）研究NO₂、NO、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为

3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO

．利用反应6NO₂（g）+8NH₃（g）

催化剂

加热

7N₂（g）+12H₂O（g）也可处理NO₂．则化学平衡常数表达式K=

C7(N2)C12(H2O)

C6(NO2)C8(NH3)

；当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是

6.72

L．
（2）汽车尾气中含有NO和CO气体，对环境有影响．已知平衡常数K的值大小，是衡量化学反应进行程度的标志．在25℃时，下列反应及平衡常数如下
2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）-Q₁      K₁=1×10³⁰
2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）+Q₂        K₂=2.5×10⁹¹
为了完成汽车尾气处理装置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染气体，根据上述有关数据判断，下列说法正确的是

C

A．改造后的尾气装置使用高温高压，可大量减少污染气体的排放
B．汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥，对植物生长有益，可不必除去
C．改造后的尾气装置使用催化剂，可大量减少污染气体的排放
D．根据K₁和K₂的数据，尾气中NO和CO可自行转化为无害气体
（3）一定条件下将CO和H₂O发生反应，可减少CO对环境的影响．若在700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O，发生反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂+H₂（g）
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t₁＜t₂）：

反应时间/min	n（CO）/mol	H2O/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

反应在t₁min内的平均速率为v（H₂）=

0.2

t1

mol?L^-1?min^-1，保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20molH₂O，到达平衡时，n（CO₂）

等于

0.80mol（填：大于、小于、等于）．
（4）酸雨是大气污染的危害之一，二氧化硫（SO₂）的含量是空气质量监测的一个重要指标．某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验，每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如下表：

测定时间/h	0	1	2	3	4
雨水样品的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

请写出上述PH变化的原因（用化学方程式表示）

2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）二氧化氮可以和水反应生成硝酸和一氧化氮；平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；根据化学方程式以及电子转移知识来回答；
（2）A．根据高压对上述平衡无影响，温度升高，该反应2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）-Q₁平衡逆向移动；
B．氮氧化物在一定条件下能产生光化学污染；
C．CO和NO在催化剂的作用下发生反应生成CO₂和N₂；
D．反应2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）进行程度不大；
（3）由表中数据可知，t₁min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据v=

△n V

△t

计算v（CO），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
先根据反应为吸热反应，温度越高，CO的含量越少，所以在t₁到 t₂时间段内，上述可逆反应已经达到平衡状态，到达平衡时，n（CO₂）=0.40mol，然后根据等效平衡来分析；
（4）排放出来的SO₂等气体溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，从而使雨水的酸性增强，pH减小．

解答：解：（1）NO₂与H₂O反应的方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，化学平衡常数表达式K=

C7(N2)C12(H2O)

C6(NO2)C8(NH3)

，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O，当反应中有1 mol NO₂参加反应时，共转移了4 mol电子，故转移1.2mol电子时，消耗的NO₂为1.2mol×

1

4

×22.4L/mol=6.72L，
故答案为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；

C7(N2)C12(H2O)

C6(NO2)C8(NH3)

；6.72；
（2）A．改造后的尾气装置使用高温高压，不可大量减少污染气体的排放，故A错误；
B．氮氧化物在一定条件下能产生光化学污染，必须除去，故B错误；
C．CO和NO在催化剂的作用下发生反应生成CO₂和N₂，可大量减少污染气体的排放，故C正确；
D．反应2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）进行程度不大，尾气中NO不可自行转化为无害气体，故D错误；
故选：C；
（3）由表中数据可知，t₁min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，v（CO）=

0.4mol 2L

t1min

=

0.2

t1

mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）=v（CO）=

0.2

t1

mol/（L?min），反应为吸热反应，温度越高，CO的含量越少，所以在t₁到 t₂时间段内，上述可逆反应已经达到平衡状态，到达平衡时，n（CO₂）=0.40mol，保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20molH₂O，到达平衡时，平衡等效，n（CO₂）=0.80mol，
故答案为：

0.2

t1

；等于；
（4）雨水的pH值变小的原因是由于排放出来的SO₂等气体溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，从而使雨水的酸性增强，pH减小，故答案为：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．

点评：本题是道拼题，涉及知识点较多，注意相关知识的积累与运用．