Question

【题目】煤燃烧排放的烟气含有 SO2和 NOx，形成酸雨、污染大气。

（1）采用 NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有 SO2和 NO 的烟气，写出 NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式______________.

（2）NO2与SO2能发生反应:NO2+SO2 SO3+NO,在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比[n0(N02) : n0 (SO2)] 进行多组实验(各次实验的温度可能相同，也可能不同），测定NO2的平衡转化率[α(NO2)]。 部分实验结果如图所示:

①当容器内________(填标号)不再随时间的变化而改变时，可以判断反应达到了化学平衡状态。

a.气体的压强

b.气体的平均摩尔质量

c.气体的密度

d.N02的体积分数

e.气体的颜色

②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，应采取的措施是__________。

③图中C、D两点对应的实验温度分别为Tc和Td，试判断： Tc_____Td(填“＞”、“=”或“＜”）。

(3)已知：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.0 kJ mol-1

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H=-196. 6 kJ mol-1

则 NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H= ________.

Answer 1

【答案】4NO + 3ClO2 －+ 4OH－ =4NO3 － + 3Cl－+ 2H2O de 降温 = -41.8kJ/mol

【解析】

（1）碱性条件下，NaClO2溶液与NO反应生成硝酸根、氯离子和水；

（2）①根据化学平衡状态的特征：逆、定、动、变、等来判断化学反应是否达到平衡；

②降低温度，平衡向吸热反应方向移动；

③温度不变，化学平衡常数不变；

（3）依据盖斯定律计算。

（1）亚氯酸钠具有氧化性，且NaClO2溶液呈碱性，脱硝过程中NaClO2溶液与NO反应生成硝酸根、氯离子和水，反应的离子方程式为3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O，故答案为：3ClO2-+4NO+4OH-

=4NO3-+3Cl-+2H2O；

（2）①该反应是气体体积不变的反应，无论是否达到平衡，气体物质的量、气体的压强、气体的平均摩尔质量不变，不能作为判断反应达到了化学平衡状态的依据；由质量守恒定律可知反应前后气体质量不变，恒容容器中，无论是否达到平衡，气体密度不变，不能作为判断反应达到了化学平衡状态的依据，故答案为：de；

②该反应是一个气体体积不变的放热反应，B点和C点的n0(N02) : n0 (SO2)相同，由图可知NO2的平衡转化率减小，则将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，应采取的措施是降低温度，故答案为：降温；

③设C点和D点n0 (SO2)均为1mol，容器体积为1L，则C点平衡时，c(SO2)、c(NO2)、c(NO)、c(SO3)均为0.5mol/L，平衡常数为1；D点平衡时，c(NO2)为0.9 mol/L 、c(SO2)为0.4 mol/L 、c(NO)、c(SO3)均为0.6mol/L，平衡常数为1，C点和D点平衡常数相等，说明反应温度相同，故答案为：=；

（3）将已知已知反应依次编号为：①2SO2（g）+O2═2SO3（g）△H=-196.6kJmol-1，②2NO（g）+O2═2NO2（g）△H=-113.0kJmol-1，根据盖斯定律可知将（①②）/2可得：NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g）△H= (196.6+113)/2=-41.8 kJmol-1，故答案为：-41.8。