Question

15．碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的處理與利用是世界各國研究的熱點問題．

（1）消除汽車尾氣中的NO、CO，有利于減少PM2.5的排放．已知如下信息：
I．
II．N₂（g）+O₂（g） 2NO（g）△H₁
2CO（g）+O₂（g） 2CO₂（g）△H₂=-565kJ•mol^-1
①△H₁=+183kJ•mol^-1．
②在催化劑作用下NO和CO轉化為無毒氣體，寫出反應的熱化學方程式2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-748kJ•mol^-1；
③一定條件下，單位時間內不同溫度下測定的氮氧化物轉化率如圖1所示．溫度高于710K時，隨溫度的升高氮氧化物轉化率降低的原因可能是溫度升高到710K時，單位時間內反應達平衡，該反應是放熱反應，升高溫度，平衡向左移動，轉化率降低；
（2）測定汽車尾氣常用的方法有兩種．
①方法1：電化學氣敏傳感器法．其中CO傳感器的工作原理如圖2所示，則工作電極的反應式為CO-2e^-+H₂O═CO₂+2H⁺
②方法2：氧化還原滴定法．用H₂O₂溶液吸收尾氣，將氮氧化物轉化為強酸，用酸堿中和滴定法測定強酸濃度．寫出NO與H₂O₂溶液反應的離子方程式2NO+3H₂O₂═2NO₃^-+2H₂O+2H⁺；
（3）工業(yè)上可以用NaOH溶液或氨水吸收過量的SO₂，分別生成NaHSO₃、NH₄HSO₃，其水溶液均呈酸性．相同條件下，同濃度的兩種水溶液中c（SO₃^2-）較小的是NH₄HSO₃用文字和化學用語解釋原因NH₄HSO₃；HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，NH₄⁺水解使c（H⁺）增大，電離平衡逆向移動，c（SO₃^2-）濃度減�。�．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)焓變等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和計算；
②依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
③根據(jù)溫度升高到710K時，單位時間內反應達平衡，再升高溫度，平衡發(fā)生移動分析；
（2）①該裝置是原電池，負極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應，據(jù)此書寫；
②NO被H₂O₂溶液氧化成強酸硝酸，雙氧水被還原成水，據(jù)此書寫反應的離子方程式；
（3）根據(jù)銨根水解成酸性，抑制亞硫酸氫根的電離比較同濃度的兩種酸式鹽的水溶液中c（SO₃^2-）的濃度；

解答 解：（1）①因為焓變等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，所以△H₁=（945+498-2×630）kJ•mol^-1=+183kJ•mol^-1；故答案為：+183kJ•mol^-1；
②a2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g），△H=-565kJ•mol^-1
bN₂（g）+O₂（g）=2NO（g），△H=+183kJ•mol^-1；
依據(jù)蓋斯定律ab得到NO轉化為無毒氣體的熱化學反應方程式為：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=（-565-183）KJ/mol=-748 kJ•mol^-1；
故答案為：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-748 kJ•mol^-1；
③當溫度升高到710K時，單位時間內反應達平衡，由于該反應是放熱反應，再升高溫度，平衡向左移動，轉化率降低；故答案為：溫度升高到710K時，單位時間內反應達平衡，該反應是放熱反應，升高溫度，平衡向左移動，轉化率降低；
（2）①該裝置是原電池，通入一氧化碳的電極是負極，負極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：CO-2e^-+H₂O═CO₂+2H⁺，故答案為：CO-2e^-+H₂O═CO₂+2H⁺；
②NO被H₂O₂溶液氧化成強酸硝酸，雙氧水被還原成水，則反應的離子方程式2NO+3H₂O₂═2NO₃^-+2H₂O+2H⁺；故答案為：2NO+3H₂O₂═2NO₃^-+2H₂O+2H⁺；
（3）因為HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，生成亞硫酸根離子，又銨根水解成酸性，抑制亞硫酸氫根的電離，所以NH₄HSO₃中c（SO₃^2-）濃度減小，故答案為：NH₄HSO₃；HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，NH₄⁺水解使c（H⁺）增大，電離平衡逆向移動，c（SO₃^2-）濃度減小．

點評 本題考查了熱化學方程式書寫和蓋斯定律計算應用，平衡移動原理的應用以及原電池的原理，掌握基礎是關鍵，題目較簡單；