解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷50
工业废气、汽车尾气排放的氮氧化物、二氧化硫等是形成雾霾的主要物质，需要进行综合治理。
烟气中的NO2可以用Na2SO3溶液吸收：
【小题1】配平上述方程式，标出电子转移的方向和数目___________ 。
处理汽车尾气的反应为：
△H
【小题2】已知：CO的燃烧热△H1=-283.0kJ·mol-1
则△H=___________ 。该反应的△S___________ 0(填“>”或“<”)。
【小题3】上述反应自发进行的条件是
工业上对二氧化硫的处理有多种方法。I：用NaOH溶液或氨水吸收废气中少量SO2气体，以防污染环境。【小题4】若用0.1mol·L-1的NaOH溶液或同浓度的氨水处理相同量的废气，两种方法所需吸收液的体积关系是___________
【小题5】用NaOH溶液吸收SO2的过程中，往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液，溶液pH随n(SO32-)：n(HSO3-)变化如下表所示。
根据以上信息推断NaHSO3溶液的酸碱性，结合方程式解释其原因：___________ 。
【小题6】向0.1mol。L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是
Ⅱ：采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，可以同时吸收SO2和NOx，获得(NH4)2SO4的稀溶液。
【小题7】向(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固体，[NH4]+/[SO
]的值将___________ 。
A．变大 B．变小 C．不变
III：SO2还可以用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。
【小题8】常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9，忽略SO
的第二步水解，计算求出Ksp(CaSO3)的数值：___________ 。
己知：
，
烟气中的NO2可以用Na2SO3溶液吸收：
【小题1】配平上述方程式，标出电子转移的方向和数目
处理汽车尾气的反应为：
△H【小题2】已知：CO的燃烧热△H1=-283.0kJ·mol-1
则△H=
【小题3】上述反应自发进行的条件是
| A．任何温度 | B．任何温度都不能 | C．高温 | D．低温 |
| A．NaOH溶液的体积大于氨水 | B．NaOH溶液的体积等于氨水 |
| C．NaOH溶液的体积小于氨水 | D．无法判断 |
n(SO )：n(HSO ) | 91：9 | 1：1 | 9：91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
【小题6】向0.1mol。L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是
| A．加入少量金属Na，溶液中c(HSO)增大 |
B．加入少量Na2SO3固体，则 |
C．加入少量NaOH溶液， 、 的值均增大 |
D．加入氨水至中性，则 |
Ⅱ：采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，可以同时吸收SO2和NOx，获得(NH4)2SO4的稀溶液。
【小题7】向(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固体，[NH4]+/[SO
]的值将A．变大 B．变小 C．不变
III：SO2还可以用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。
【小题8】常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9，忽略SO
的第二步水解，计算求出Ksp(CaSO3)的数值：己知：
，23-24高三下·上海·阶段练习
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霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
（1）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ·mol-1。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①0～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)=_______________________ ，T1℃时，该反应的平衡常数K=____________ 。
②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_______ (填字母)。
a．升高温度 b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中，NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则Q__________ (填“>”、“=”或“<”)0。
（2）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：
①由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为_______________ 。已知c(NO2)：c(NO)=1:1时脱氮效果最佳， 若生成1 mol N2时反应放出的热量为Q kJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为__________________________
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为___________________________ 。
（3）汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。已知常温下Ka1（H2SO3）=1.8×10－2 ， Ka2（H2SO3）=6.0×10－9。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9，忽略SO32－的第二步水解，则Ksp（CaSO3）=____________ 。
（1）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ·mol-1。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：| 时间(min) 浓度（mol·L-1） | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
| N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
| CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)=
②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是
a．升高温度 b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中，NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则Q
（2）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：
①由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为
（3）汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。已知常温下Ka1（H2SO3）=1.8×10－2 ， Ka2（H2SO3）=6.0×10－9。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9，忽略SO32－的第二步水解，则Ksp（CaSO3）=
汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为 CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。请回答下列问题：
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)= 2CO2 (g)+N2 (g) △H＜0 。
①该反应的速率-时间图象如右图中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，则其速率-时间图象如右图中右图所示。
以下说法正确的是_____ (填对应字母)。
A．a1＞a2 B．b1 ＜b2 C． t1＞t2
D．右图中阴影部分面积更大 E．左图中阴影部分面积更大
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在 1L 恒容密闭容器中加入 0.1000 mol NO 和 2.030 mol 固体活性炭，生成 A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：
根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式________ 并判断p_____ 3.93 MPa(用“ >” 、 “ <"或“ =” 填空)。
计算反应体系在200℃时的平衡常数 Kp_____________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。
（3）汽车尾气中的 SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯 CaSO3与水形成的浊液pH为 9，已知 Kal(H2SO3)=1.8×10-2 ，Ka2(H2SO3)=6.0 ×10-9，忽略 SO32-的第二步水解，则 Ksp(CaSO3)=______________ 。
（4）尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应
CH4(g)+H2O(1)=CO(g)+3H2 (g) △H= +250.1 kJ/mol。已知 CO(g)、H2 (g)的燃烧热依次为 283.0 kJ/mol、 285.8 kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式_________________________________ 。以 CH4 (g)为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解质溶液，其负极电极反应式为 __________ ，已知该电池的能量转换效率为 86. 4%，则该电池的比能量为_________ kW．h．kg-1(结果保留1位小数，比能量= 
，1kW·h= 3.6×106J) 。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)= 2CO2 (g)+N2 (g) △H＜0 。
①该反应的速率-时间图象如右图中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，则其速率-时间图象如右图中右图所示。
以下说法正确的是
A．a1＞a2 B．b1 ＜b2 C． t1＞t2
D．右图中阴影部分面积更大 E．左图中阴影部分面积更大
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在 1L 恒容密闭容器中加入 0.1000 mol NO 和 2.030 mol 固体活性炭，生成 A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：
| 活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol | p/MPa | |
| 200℃ | 2.000 | 0.0400 | 0.0300 | 0.0300 | 3.93 |
| 335℃ | 2.005 | 0.0500 | 0.0250 | 0.0250 | p |
根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式
计算反应体系在200℃时的平衡常数 Kp
（3）汽车尾气中的 SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯 CaSO3与水形成的浊液pH为 9，已知 Kal(H2SO3)=1.8×10-2 ，Ka2(H2SO3)=6.0 ×10-9，忽略 SO32-的第二步水解，则 Ksp(CaSO3)=
（4）尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应
CH4(g)+H2O(1)=CO(g)+3H2 (g) △H= +250.1 kJ/mol。已知 CO(g)、H2 (g)的燃烧热依次为 283.0 kJ/mol、 285.8 kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式
，1kW·h= 3.6×106J) 。 硫酸工业的尾气中含SO2等污染性气体，通常用碱液如氨水进行吸收处理，实现绿色环保和废物利用。研究发现，Na2SO3溶液也可以用来处理废气中的SO2，发生反应Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，查阅资料可知，常温下，部分弱酸的电离平衡常数如表：
(1)相同物质的量浓度的三种酸溶液HClO、H2CO3和H2SO3由水电离的c(H+)最大的是___________ (填化学式)
(2)若向Na2SO3溶液中加入少量水，则溶液中
将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)将浓度均为0.1mol/L的NaHSO3和Na2SO3等体积混合，溶液pH=7.2。分析该溶液中离子浓度从大到小依次是___________ 。
(4)下列离子方程式或守恒关系正确的是___________(填字母)。
(5)根据表内数据，计算0.06mol/L Na2SO3溶液的pH=______ (忽略SO
的第二步水解)。
(6)测得吸收SO2后的NaHSO3和Na2SO3某混合溶液pH=6，进行电解制硫酸并再生Na2SO3原理示意图如图所示。
电解时阳极区会产生少量刺激性气体，结合电极方程式分析产生气体的原因是___________ 。
| 弱酸 | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
| 电离平衡常数(25℃) | Ka=4.0×10-8 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=4.7×10-11 | Ka1=1.5×10-2 Ka2=6×10-8 |
(1)相同物质的量浓度的三种酸溶液HClO、H2CO3和H2SO3由水电离的c(H+)最大的是
(2)若向Na2SO3溶液中加入少量水，则溶液中
将(3)将浓度均为0.1mol/L的NaHSO3和Na2SO3等体积混合，溶液pH=7.2。分析该溶液中离子浓度从大到小依次是
(4)下列离子方程式或守恒关系正确的是___________(填字母)。
| A．2ClO-+H2O+SO2=2HClO+ SO |
| B．Cl2+H2O+2CO=2HCO+Cl-+ClO- |
C．向亚硫酸溶液中加入等浓度等体积的氨水：c(NH )=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3) |
| D．少量 SO2气体通入过量Na2CO3溶液中，反应的离子方程式为：2CO+SO2+H2O=2HCO+ SO； |
的第二步水解)。(6)测得吸收SO2后的NaHSO3和Na2SO3某混合溶液pH=6，进行电解制硫酸并再生Na2SO3原理示意图如图所示。
电解时阳极区会产生少量刺激性气体，结合电极方程式分析产生气体的原因是
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