[题目]回收利用硫和氮的氧化物是保护环境的重要举措.I．(1)工业生产可利用CO从燃煤烟气中脱硫.已知S(s)的燃烧热(△H)为-mkJ/mol.CO与O2反应的能量变化如图所示.则CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式为 (△H用含m的代数式表示) .(2)在模拟回收硫的实验中.向某恒容密闭容器中通入2.8molCO和1molSO2气体.反应在不同条� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】回收利用硫和氮的氧化物是保护环境的重要举措。

I．（1）工业生产可利用CO从燃煤烟气中脱硫。

已知S(s)的燃烧热(△H)为-mkJ/mol。CO与O2反应的能量变化如图所示，则CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式为______ (△H用含m的代数式表示) 。

（2）在模拟回收硫的实验中，向某恒容密闭容器中通入2.8molCO和1molSO2气体，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①与实验a相比，实验c改变的实验条件可能是_________。

②请利用体积分数计算该条件下实验b的平衡常数K=________。（列出计算式即可）（注：某物质的体积分数=该物质的物质的量/气体的总物质的量）

（3）双碱法除去SO2的原理为：NaOH溶液Na2SO3溶液。该方法能高效除去SO2并获得石膏。

①该过程中NaOH溶液的作用是_______。

②25℃时,将一定量的SO2通入到100mL0.1mol/L的NaOH溶液中，两者完全反应得到含Na2SO3、NaHSO3的混合溶液，溶液恰好呈中性，则溶液中H2SO3的物质的量浓度是____（假设反应前后溶液体积不变；25℃时，H2SO3的电离常数 K1=1.0×10-2 K2=5.0×10-8)。

II．用NH3消除NO污染的反应原理为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) △H= -1807.98kJ/mol 。不同温度条件下，NH3与NO的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3，得到NO脱除率曲线如图所示。

（1）曲线a中NH3的起始浓度为4×10-5mol/L,从A点到B点经过1秒，该时间段内NO的脱除速率为____mg/(L·s)。

（2）不论以何种比例混合，温度超过900℃，NO脱除率骤然下降，除了在高温条件下氮气与氧气发生反应生成NO，可能的原因还有（一条即可）____。

【答案】2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2（g）△H=(m-566)kJ·mol－1 升温 1.9×1.9×2.85/（0.9×0.9×0.05）催化剂 5×10-7mol/L 6×10-2（或0.06）该反应的正反应放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动

【解析】

I．（1）根据原子守恒，CO与SO2反应生成S（1）和一种无毒的气体是CO2，化学方程式为2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2（g），利用题给两个热化学方程式结合盖斯定律进行求算。

（2）①a、c开始均通入2.8mol CO和1mol SO2，容器的容积相同，而起始时c的压强大于a，物质的量与体积一定，压强与温度呈正比关系；

②气体压强之比等于气体物质的量之比，结合三行式计算列式得到参加反应的二氧化硫物质的量；再计算各物质的体积分数，写出平衡常数。

（3）①用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生。2NaOH+SO2=Na2SO3，NaOH再生CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH，从反应可以看出NaOH作催化剂。

②根据电荷守恒和电离方程式、电离平衡常数解答；

II．（1）两种反应物存在的反应，增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率，根据图象，曲线a的NO脱除率最高，即NO的转化率最高，所以NO的在总反应物中的比例最低，NH3与NO的物质的量之比分别为4:1，根据NO的脱除量变化值和脱除时间计算NO的脱出速率；

（2）对放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动。

I．（1）根据原子守恒，生成的无毒气体是二氧化碳，发生的反应为2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2（g）。将题给两个热化学方程式①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H1=-566kJ·mol－1和②S（l）+O2（g）=SO2（g）△H2=-mkJ·mol－1，根据盖斯定律①-②可得所求反应的热化学方程式，即2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2（g）△H=-566kJ·mol－1-（-mkJ·mol－1）=(m-566)kJ·mol－1。

（2）①a、c开始均通入2.8mol CO和1mol SO2，容器的容积相同，而起始时c的压强大于a，物质的量与体积一定，压强与温度呈正比关系，故c组改变的实验条件可能是：升高温度；

② 2CO（g）+SO2（g）2CO2（g）+S（l），设消耗二氧化硫物质的量x，

起始量（mol） 2.8 1 0

变化量（mol） 2x x 2x

平衡量（mol）2.8-2x 1-x 2x

（2.8+1）/(2.8+1-x)=160/120

x=0.95mol，

CO、SO2 、CO2 的体积分数分别为0.9/2.85、0.05/2.85、1.9/2.85

K=1.9×1.9×2.85/（0.9×0.9×0.05）。

（3）①用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生。2NaOH+SO2=Na2SO3，NaOH再生CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH，从反应可以看出NaOH作催化剂。

②根据电荷守恒：c（Na＋）+c（H＋）=c（OH－）+2c（SO32－）+c（HSO3－），溶液呈中性：c（OH－）=c（H＋），得c（Na＋）=2c（SO32－）+c（HSO3－），令c（HSO3－）=x,c（SO32－）=(0.1-x)/2,根据HSO3－SO32－+H＋，k2=5.0×10-8=c（SO32－）c（H＋）/c（HSO3－），5.0×108=10-7×(0.1-x)/2x,得x=0.05mol·L－1，c（SO32－）=0.025mol·L－1，代入k1，H2SO3HSO3－＋H＋，k1=1×10-2=c（HSO3－）c（H＋）/c(H2SO3)，c(H2SO3)=c（HSO3－）c（H＋）/10-2=0.05×10-7/10-2=5×10-7mol·L－1.

II．（1）曲线a中NH3的起始浓度为4×10-5mol·L－1，即NO的起始浓度为：1×10-5mol·L－1，从A点到B点经过1秒，根据图象，NO的脱除率从55%上升到75%，则该段时间内NO的脱除量为△c=1×10-5mol/L×（75%-55%）=2×10-6mol/L，时间间隔为△t=1s，所以该段时间内NO的脱除速率为=2×10-6mol·L－1/1s=2×10-6mol/(L·s），NO式量为30，即6×10-2mg/(L·s）；

（2）不论以何种比例混合，温度超过900℃，NO脱除率骤然下降，除了在高温条件下氮气与氧气发生反应生成NO，可能的原因还有该反应的正反应放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动。

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