Question

（2010?清遠模擬）某硝酸廠附近的空氣主要污染物為氮的氧化物．為了保護環(huán)境和綜合利用，可采用氨-堿兩級吸收法．此法兼有堿吸收和氨吸收兩法的優(yōu)點，其吸收工藝流程如下：

（1）排空物質(zhì)的主要成分為

N₂、O₂

．
（2）進入吸收塔以前加一個緩沖器的目的是

使氨氣和大氣充分混合

．
（3）從吸收塔排出的混合液用途之一為

作肥料或氮肥

．
空氣的主要污染物為硫的氧化物和氮的氧化物．研究人員設(shè)計了同時凈化廢氣中二氧化硫和氮的氧化物的方法，將其轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸，工藝流程如下：

各室中發(fā)生的反應(yīng)如下：
a．氧化室：NO₂（g）+SO₂（g）+H₂O （l）=H₂SO₄ （l）+NO（g）△H=a kJ?mol^-1
b．清除室：NO （g）+NO₂ （g）=N₂O₃（g）△H=b kJ?mol^-1
N₂O₃ （g）+2H₂SO₄（l）=2NOHSO₄ （s）+H₂O（l）△H=c kJ?mol^-1
c．分解室：4NOHSO₄ （s）+O₂（g）+2H₂O （l）=4H₂SO₄ （l）+4NO₂（g）△H=dkJ?mol^-1
回答下列問題：
（4）①和②分別為（寫化學(xué)式）

NO₂

、

H₂SO₄

．
（5）寫出SO₂、O₂ 和 H₂O反應(yīng)生成H₂SO₄的熱化學(xué)方程式：

2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（l）=2H₂SO₄（l）△H=（2a+2b+2c+d）kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）排空物質(zhì)中含有未反應(yīng)的空氣成分；
（2）加一個緩沖器能使混合氣體中各成分充分混合；
（3）銨鹽可以作肥料；
（4）二氧化硫具有還原性，能被二氧化氮氧化，從氧化室出來的物質(zhì)含有一氧化氮，則清除室中被氧化生成三氧化二氮，三氧化二氮和硫酸反應(yīng)；
（5）根據(jù)蓋斯定律確定其熱化學(xué)反應(yīng)方程式．

解答：解：（1）空氣中含有氮氣和氧氣，根據(jù)流程圖知，空氣中部分氧氣被還原，所以排出還含有氮氣和氧氣，故答案為：N₂、O₂；
（2）加一個緩沖器能使混合氣體中各成分充分混合，加快反應(yīng)速率，故答案為：使氨氣和大氣充分混合；
（3）根據(jù)流程圖知，從吸收塔出來的物質(zhì)中含有銨鹽，可以作肥料或氮肥，故答案為：作肥料或氮肥；
（4）二氧化硫具有還原性，能被二氧化氮氧化，所以①是NO₂，從氧化室出來的物質(zhì)含有一氧化氮，則清除室中被氧化生成三氧化二氮，三氧化二氮和硫酸反應(yīng)，所以②是硫酸，故答案為：NO₂；H₂SO₄；
（5）NO₂（g）+SO₂（g）+H₂O （l）=H₂SO₄ （l）+NO（g）△H=a kJ?mol^-1   ①
NO （g）+NO₂ （g）=N₂O₃（g）△H=b kJ?mol^-1②
N₂O₃ （g）+2H₂SO₄（l）=2NOHSO₄ （s）+H₂O（l）△H=c kJ?mol^-1③
4NOHSO₄ （s）+O₂（g）+2H₂O （l）=4H₂SO₄ （l）+4NO₂（g）△H=dkJ?mol^-1④
根據(jù)蓋斯定律得：將方程式2①+2②+2③+④得2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（l）=2H₂SO₄（l）△H=（2a+2b+2c+d） kJ?mol^-1，
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（l）=2H₂SO₄（l）△H=（2a+2b+2c+d） kJ?mol^-1．

點評：本題考查了氮的氧化物之間的轉(zhuǎn)化，明確流程圖中各部分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意從整體上分析解答，結(jié)合蓋斯定律來分析解答，難度中等．