Question

（2010?南通模拟）SO₂和NO_x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NO_x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

．
A．在交通运输中排放的NO_x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，NO_x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

．
（3）汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的C_mH_n、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

．
（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NO_x和SO₂的排放所致．请计算排放在空气中的NO_x和SO₂的物质的量之比接近于

1：1

．

Answer 1

分析：（1）A．燃料的不充分燃烧会生成CO，不会生成NO_x；
B．含硫物质燃烧会生成SO₂；
C．近年来在工业生产中SO₂排放量的下降，主要是对工业尾气进行了处理；
D．可从NO_x的来源分析；
（2）可从SO₂性质分析；
（3）△H可从体系自由能变化分析，平衡常数K可写出K的表达式，代入数据即得；
（4）可由沉淀质量求BaSO₄的物质的量，再由氢离子的物质的量求硝酸的物质的量，再根据元素守恒作比即得．

解答：解：（1）A．燃料的不充分燃烧会生成CO，不会生成NO_x．NO_x是在高温下N₂与O₂反应生成的．故A错误；
 B．煤中含硫，燃烧会生成SO₂．在交通运输中排放的SO₂主要是使用燃煤的内燃机所致．故B正确；
C．近年来在工业生产中SO₂排放量的下降，不是减少了燃烧的煤的质量，而是对工业尾气进行了 处理，故C错误；
 D．汽车排气筒温度较高，在高温下N₂与O₂反应生成NO_x．因此随着汽车工业的发展，在形成酸雨的因 素中，NO_x所占比重在逐渐增大．故D正确．
故答案为：BD；
（2）SO₂是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性．可与酸、碱、部分盐、酸性氧化物、水等反应，
故答案为：CaCO₃+SO₂=CaSO₃+CO₂；或2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂；
（3）因反应能够自发进行，故△G=△H-T△S＜0．而反应 2NO+2CO?N₂+2CO₂ 的△S＜0，故△H＜0，
由表中数据知：平衡时C（NO）=1.00×10^-4mol/L，C（CO）=2.7×10^-3mol/L，
根据守恒知：C（N₂）=（1.00×10^-3mol/L-1.00×10^-4mol/L）÷2=4.5×10^-4mol/L，C（CO₂）=3.6×10^-3mol/L-2.70×10^-3mol/L=9×10^-4mol/L，
代入K=C（N₂）．C（CO₂）²/C（NO）²．C（CO）²  
得：K=5000，
故答案为：＜；5000；
（4）n（SO₄^2-）=

0.1864g

233g/mol

=0.0008mol，n（NO₃^-）=2.4×10^-4mol/L×10L-0.0008mol×2=0.0008mol，
根据原子守恒，n（NO_x）：n（SO₂）=0.0008mol：0.0008mol=1：1，
故答案为1：1．

点评：本题考查了SO₂污染及治理，酸雨的成因，硫、氮的氧化物的性质及对环境的影响，化学反应方向的判断．题目考查比较基础，要求学生夯实双基．