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(diǎn)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(zhuǎn)化為無毒氣體，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-748kJ•mol^-1；
③一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)不同溫度下測(cè)定的氮氧化物轉(zhuǎn)化率如圖1所示．溫度高于710K時(shí)，隨溫度的升高氮氧化物轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是溫度升高到710K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低；
（2）測(cè)定汽車尾氣常用的方法有兩種．
①方法1：電化學(xué)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(yīng)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(zhuǎn)化為強(qiáng)酸，用酸堿中和滴定法測(cè)定強(qiáng)酸濃度．寫出NO與H₂O₂溶液反應(yīng)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(xué)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(dòng)，c（SO₃^2-）濃度減小．．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)焓變等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和計(jì)算；
②依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；
③根據(jù)溫度升高到710K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡，再升高溫度，平衡發(fā)生移動(dòng)分析；
（2）①該裝置是原電池，負(fù)極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此書寫；
②NO被H₂O₂溶液氧化成強(qiáng)酸硝酸，雙氧水被還原成水，據(jù)此書寫反應(yīng)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?yàn)殪首兊扔诜磻?yīng)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(zhuǎn)化為無毒氣體的熱化學(xué)反應(yīng)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(dāng)溫度升高到710K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，再升高溫度，平衡向左移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低；故答案為：溫度升高到710K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低；
（2）①該裝置是原電池，通入一氧化碳的電極是負(fù)極，負(fù)極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)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(qiáng)酸硝酸，雙氧水被還原成水，則反應(yīng)的離子方程式2NO+3H₂O₂═2NO₃^-+2H₂O+2H⁺；故答案為：2NO+3H₂O₂═2NO₃^-+2H₂O+2H⁺；
（3）因?yàn)镠SO₃^-?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(dòng)，c（SO₃^2-）濃度減小．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用以及原電池的原理，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單；