Question

（14分）已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，请你运用所学知识参与环境治理，使我们周围的空气更好。

（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3，反应混合体系

中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示（曲线上

点均为平衡状态）。由图可知：

①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”)，若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 移动（填“向左”、“向右”或“不移动”）；

②若温度为T1时，反应进行到状态D时，v(正)_______v(逆)（填“>”、“<”或“=”）；

③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收，对SO2可进行回收及重新利用，反应的化学方程式为 、 ；

④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为：________(只要求写一种)；

（2）汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为：

2CO＋2NO 2CO2＋N2。它的优点是 ；

（3）有人设想用图所示装置，运用电化学原理将CO2、SO2转

化为重要化工原料。

①若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极电极反应式为

；

②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4。科研人员希望每分钟

从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4，则A处通入烟气(SO2

的体积分数为1%)的速率为 L/min(标准状况)。

 

Answer 1

（14分）

(1) ① ＜ ；（1分） 向左；（1分） ② ＞ ；（2分）

③ SO2＋H2O＋2NH3 = (NH4)2SO3 、

(NH4)2SO3＋H2SO4 = (NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O ；（2分）

④ (NH4)3PO4（或(NH4)2HPO4 、NH4H2PO4）；（2分）

(2)使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体；（2分）

(3) ① CO2＋6H＋＋6e－= CH3OH＋H2O　；（2分） ② 2240 。（2分）

【解析】

试题分析：(1) ①根据图可判断随温度升高，三氧化硫的百分含量减小，说明升温平衡逆向移动，所以正向是放热反应，△H<0；在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，使容器体积增大，各物质浓度均减小，相当于体系减小压强，平衡向左移动；

②若温度为T1时，反应进行到状态D时，三氧化硫的转化率未达平衡状态的转化率，所以反应正向进行，v(正)>v(逆)；

③SO2尾气用过量的氨水吸收，先生成亚硫酸铵，再与硫酸反应又生成二氧化硫，化学方程式为SO2＋H2O＋2NH3 = (NH4)2SO3 、(NH4)2SO3＋H2SO4 = (NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O ；

（2）它的优点是使有毒气体转化为无毒气体；

（3）①若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极发生还原反应，元素化合价降低，所以是CO2发生还原反应生成甲醇，电极反应式为CO2＋6H＋＋6e－= CH3OH＋H2O；

②A为SO2，则SO2＋2H2O-2e－=H2SO4＋2H＋，每分钟从C处获得1mol H2SO4，则需要二氧化硫是22.4L（标准状况），SO2的体积分数为1%，所以A处通入烟气的速率是22.4L/min÷1%=2240L/min。

考点：考查化学平衡理论的应用，二氧化硫的吸收，电化学原理的应用及计算