Question

6．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）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）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.48kJ•mol^-1
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.50kJ•mol^-1
①下列表示NH₃（g）与NO（g）在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图1正确的是：a（填字母）

②图2是反应4NH₃（g）+6NO（g）?5N₂（g）+6H₂O（g） 过程中NH₃的体积分数随X变化的示意图2，X代表的物理量可能是温度或压强，原因是因为该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆向移动，使NH₃的体积分数增大．

（3）图3电解装置可将雾霾中的SO₂、NO转化为（NH₄）₂SO₄，①阴极的电极反应式是NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O．
②物质A是H₂SO₄（填化学式），理由是根据反应：5SO₂+2NO+8H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+4H₂SO₄，产物中除有（NH₄）₂SO₄外还有H₂SO₄．
（4）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NO_x及C_xH_y的排放量意义重大．机动车尾气污染物的含量与空/燃比（空气与燃油气的体积比）的变化关系示意图如图4：
请解释：①随空/燃比增大，CO和C_xH_y的含量减少的原因是空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少．
②当空/燃比达到15后，NO_x减少的原因可能是因为反应 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NO_x减少．

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）①①N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.50kJ•mol^-1
②4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.48kJ•mol^-1
根据盖斯定律，①×5+②得到：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）；
②该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆向移动；
（3）①NO得电子生成铵根；
②SO₂失电子形成硫酸；
（4）①燃油气燃烧更充分；
②反应 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸热反应．

解答 解：（1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要气体，故答案为：SO₂ 和 NO_X；
（2）①已知①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180.50kJ•mol^-l
②4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-905.48kJ•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，结合热化学方程式合并计算：①×5+②得到：
4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1807.98kJ/mol，
故答案为：a；
②，该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆向移动，使NH₃的体积分数增大，故答案为：温度或压强；因为该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆向移动，使NH₃的体积分数增大；
（3）①NO得电子生成铵根，离子方程式：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，故答案为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O；
②SO₂失电子形成硫酸，反应方程式：5SO₂+2NO+8H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+4H₂SO₄，故答案为：H₂SO₄；根据反应：5SO₂+2NO+8H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+4H₂SO₄，产物中除有（NH₄）₂SO₄外还有H₂SO₄；
（4）①空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故答案为：空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少；
②反应 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，故答案为：因为反应 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NO_x减少．

点评 本题考查了盖斯定律在反应热计算中的应用、电解原理以及燃料的充分燃烧，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．