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SO2和NOx在化学工业上有重要用途,也是大气污染的主要来源,开发和利用并重,预防和治理并举是当前工业上和环境保护领域研究的主要课题之一。

(1)在接触法制硫酸的过程中,发生2SO2(g)+O2(g)        2SO3(g)  △H<0反应,某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图所示,根据图示回答下列问题:

①平衡状态由A到B时,平衡常数K(A)      K(B)(填“>”、“<”或“=”);

②将2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密闭容器中,若40s后反应达到平衡,此时体系总压强为0.10MPa,这一段时间内SO2的平均反应速率为                 

该反应的平衡常数为                       

(2)用CH4催化还原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如:

     CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—574kJ·mol—1

CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—1160kJ·mol—1

取标准状况下4.48LCH4并使之完全反应:

①若将NO2还原至N2,整个过程中转移电子的物质的量为                   

②若还原NO2和NO的混合物,放出的总热量Q的取值范围是               

(1)①=;(1分)②0.0040mol·L—1·s—1,800L·mol—1;(共4分,各2分,无单位或错误扣1分)

(2)①1.6mol(2分,无单位扣1分)②173.4kJ<Q<232kJ(3分)

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?浙江模拟)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质.某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等.某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色.
已知:Ksp(Ag2SO4)=1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有
SO42-、NO3-、NH4+
SO42-、NO3-、NH4+
;肯定不存在的离子有
SO32-、NO2-
SO32-、NO2-
,说明其不存在的理由:
SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存;若有NO2-,能使酸性KMnO4
溶液褪色
SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存;若有NO2-,能使酸性KMnO4
溶液褪色

(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式:
6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O
6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O

(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-
取少量试液,滴加足量的Ba(NO32溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-
取少量试液,滴加足量的Ba(NO32溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-

(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
NO2+SO2=SO3+NO
NO2+SO2=SO3+NO
,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨.说明NO的作用:
催化剂
催化剂

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置先进行了有关实验:

(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请在图上把导管补充完整.
(2)实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O

②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是
随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止
随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止

③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是:
AD
AD
(填写编号).
A.铁粉     B.氯化钡溶液      C.银粉      D.碳酸氢钠溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲学生进行了如下设计学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL与锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度.假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为他设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度
不能
不能
(填“能”或“不能”),其理由是
虽然甲基橙变色范围:pH为3.1~4.4,氢氧化铜开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,铜离子不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰
虽然甲基橙变色范围:pH为3.1~4.4,氢氧化铜开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,铜离子不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰

(4)现已确认,SO2和NOx的排放是造成酸沉降的两大罪魁祸首.汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CH、以及N2、CO2、NO、CO等.有人设计利用反应2NO+2CON2+2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/h 0 1 2 3 4 5
c(NO)/mol?L-1 1.00×10-3 4.5×10-4 2.5×10-4 1.5×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)/mol?L-1 3.6×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H
 0(“>”、“<”、“=”).前2h内的平均反应速率v(N2)=
1.875×10-4mol?L-1?h-1
1.875×10-4mol?L-1?h-1
,在该温度下,反应的平衡常数K=
5000
5000
.据此你认为将该反应从理论转化为现实的最重要的研究方向是
寻找高效的催化剂
寻找高效的催化剂

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?南通模拟)SO2和NOx的排放是造成酸雨的两大罪魁祸首.如图表示了某地区在1940~2002年间,空气中SO2和NOx含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的基本统计数据.
(1)结合上图数据,判断下列说法正确的是
BD
BD

A.在交通运输中排放的NOx与燃料的不充分燃烧有关
B.在上世纪60年代以前,在交通运输中排放的SO2主要是使用燃煤的内燃机所致
C.近年来在工业生产中SO2排放量的下降,主要是减少了燃烧的煤的质量
D.随着汽车工业的发展,在形成酸雨的因素中,NOx所占比重在逐渐增大
(2)在上图表示的历史进程中,由工业生产所导致的SO2的排放量明显地在逐年减少.请用化学方程式说明人类在为解决SO2污染问题中所进行的一个反应过程:
CaCO3+SO2=CaSO3+CO2或2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
CaCO3+SO2=CaSO3+CO2或2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2

(3)汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等.有人设计利用反应2NO+2CO?N2+2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/h 0 1 2 3 4 5
c(NO)/mol?L-1 1.00×10-3 4.5×10-4 2.5×10-4 1.5×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)/mol?L-1 3.6×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H
0(“>”、“<”、“=”).在该温度下,反应的平衡常数K=
5000
5000

(4)某次降雨过程收集到10L的雨水,向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2,充分反应后测得溶液的pH=3.62[c(H+)=2.4×10-4mol/L]),再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,经过滤、晾干、称重,得沉淀的质量为0.1864g.若假设雨水的酸性仅由NOx和SO2的排放所致.请计算排放在空气中的NOx和SO2的物质的量之比接近于
1:1
1:1

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

研究烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)具有重要意义,请回答下列问题.
(1)烟气脱硫、脱硝的环境意义是
防止酸雨、光化学烟雾的发生
防止酸雨、光化学烟雾的发生

(2)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应,得到一种复合肥(含有两种或以上营养元素),该复合肥料可能的化学式
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
(只写一种);
(3)火力发电厂的燃煤排烟中含大量的氮氧化物(NOx),可利用甲烷和NOx在一定条件下反应消除其污染,写出CH4与NO2反应的化学方程式
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;

(4)脱硝反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)△H<0,在低温恒容的密闭容器中进行并达平衡,下列说法正确的是
A
A
;(填序号)
A.降低温度平衡常数变大
B.充入NH3,NO和NO2转化率变大,平衡常数变大
C.使用催化剂,达平衡的时问缩短,△H变小
D.充入惰性气体,压强变大,平衡向左移动
(5)使用催化技术利用反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),根据传感器在某温度下测得的数据绘制如图.
①前1S内的平均反应速率v(CO2)=
5.4×10-3mol/(L?s)
5.4×10-3mol/(L?s)
.②该温度下的平衡常数K=
5×103(mol/L) -1
5×103(mol/L) -1

(6)目前科学家正研究以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理及脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图:为达脱硝最佳效果,你认为应选用的条件是
350℃、负载率3%
350℃、负载率3%

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科目:高中化学 来源: 题型:

SO2和NOx都是大气污染物.
(1)空气中的NO2可形成硝酸型酸雨,该反应的化学方程式是
 

(2)汽车发动机工作时产生的NO和CO可通过催化转化器转化为两种无污染的气体,该反应的化学方程式是
 

(3)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:NO2被吸收的离子方程式是
 

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(4)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2
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①a为电源的
 
(填“正极”或“负极”),阳极的电极反应式为
 

②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32-生成.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
 

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