Question

15．经研究发现，含pM2.5的雾霾主要成分有SO₂、NO_x、C_xH_y，及可吸入颗粒等．
（1）pM2.5的雾霾中能形成酸雨的物质是SO₂和NO_X．
（2）为消除NOx对环境的污染，可利用NH₃在一定条件下与NO反应生成无污染的气体．
已知：
4NH₃（g）+5O₂（g）?4O（g）+6H₂O （g）△H=-900.0kJ•moL^-1
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.0kJ•moL^-1
已知NH₃（g）与NO（g）在一定条件下反应，生成无污染气体，请写出转化过程的热化学反应方程式4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1800.0kJ/mol．
（3）对于反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），在恒温恒容条件下，向密闭容器中加入等物质的N₂和O₂．下列方法中可以说明可逆反应已达平衡状态的是d．
a．容器内压强不再变化
b．混合气体密度不再变化
c．混合气体的平均相对分子质量不再变化
d．NO的质量分数不再变化
（4）如图电解装置可将雾霾中的SO₂、NO转化为（NH₄）₂SO₄，阴极的电极反应式是NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，物质A是硫酸（填名称）．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要气体；
（2）①已知①4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-900kJ•mol^-l
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180kJ•mol^-l
氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式依据盖斯定律计算；
（3）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；
（4）NO得电子生成铵根，发生还原反应；SO₂失电子形成硫酸，为氧化反应．

解答 解：（1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要气体，可与水反应生成亚硫酸、硫酸、硝酸，使雨水酸性较强，故答案为：SO₂和NO_X；
（2）①已知①4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-900kJ•mol^-l
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180kJ•mol^-l
依据盖斯定律，将①+②×5得到氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1800.0kJ/mol，
故答案为：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1800.0kJ/mol；
（3）a．反应前后气体的体积不变，则无论是否达到平衡状态，容器内压强都不变化，不能作为判断的依据，故a错误；
b．气体的质量不变，且容器体积不变，无论是否达到平衡状态，混合气体密度都不变化，不能作为判断的依据，故b错误；
c．反应前后，气体的质量和物质的量都不变，则无论是否达到平衡状态，混合气体的平均相对分子质量都不变化，不能作为判断的依据，故c错误；
d．NO的质量分数不再变化，可说明达到平衡状态，故d正确．
故答案为：d；
（4）NO得电子生成铵根，离子方程式为NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，为阴极反应，阳极上SO₂失电子形成硫酸，
故答案为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O；硫酸．

点评 本题考查盖斯定律在反应热计算中的应用、电解原理以及环境污染等，题目难度中等，注意掌握盖斯定律的概念，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．