Question

【题目】（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂的作用下转化为单质S。已知：

①CO(g)＋0.5O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1

②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　 ΔH＝－296.0 kJ·mol－1

则处理CO、SO2的方法的热化学方程式是________________________________。

（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：

CO(g)＋NO2(g)＝NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)

2CO(g)＋2NO(g)＝N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol－1(b＞0)

若用标准状况下3.36 L CO将NO2还原至N2(CO完全反应)，则整个过程中转移电子的物质的量为______mol，放出的热量为_____(用含有a和b的代数式表示)kJ。

（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1　 ①

CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2　 ②

若1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝_______。

（4）已知下列热化学方程式：

① △H＝－285.8kJ/mol

② △H＝－241.8kJ/mol

则H2的燃烧热（△H）为________________________。

Answer 1

【答案】 2CO(g)＋SO2(g)＝S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol－1 0.3 3(2a+b)/80 －1160 kJ·mol－1 －285.8kJ/mol

【解析】（1）已知：①CO(g)＋0.5O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－283.0 kJ·mol－1，

②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　 ΔH2＝－296.0 kJ·mol－1，

根据盖斯定律，由①×2+②可得反应2CO(g)＋SO2(g)＝S(s)＋2CO2(g) ΔH＝ΔH1×2+ΔH2=－283.0 kJ·mol－1×2－296.0 kJ·mol－1=－270 kJ·mol－1；（2）已知：①CO(g)＋NO2(g)＝NO(g)＋CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1(a＞0)，

②2CO(g)＋2NO(g)＝N2(g)＋2CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1(b＞0)，

由①、②两方程式可知：CO的氧化产物均为CO2，碳元素的化合价从+2价升高到+4价，3.36LCO即0.15mol，根据电子得失守恒：电子转移的物质的量为0.3mol。根据盖斯定律：由①×2+②可得反可得反应4CO(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝－(2a+b) kJ·mol－1；则放出的热量为kJ=kJ；

（3）若1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则③CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝-867 kJ·mol-1；已知：①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由③×2-①可得反应②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝ΔH3×2-ΔH1=-867 kJ·mol-1×2+574 kJ·mol－1=－1160 kJ·mol－1；（4）已知：① △H1＝－285.8kJ/mol，

② △H2＝－241.8kJ/mol；

在25℃，100kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。则H2的燃烧热（△H）为285.8kJ/mol。