Question

（14分）已知CO2、SO2、NOx是對環(huán)境影響較大的氣體，請你運用所學知識參與環(huán)境治理，使我們周圍的空氣更好。

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3，反應混合體系

中SO3的百分含量和溫度的關系如右圖所示（曲線上

點均為平衡狀態(tài)）。由圖可知：

①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”)，若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡 移動（填“向左”、“向右”或“不移動”）；

②若溫度為T1時，反應進行到狀態(tài)D時，v(正)_______v(逆)（填“>”、“<”或“=”）；

③硫酸廠的SO2尾氣用過量的氨水吸收，對SO2可進行回收及重新利用，反應的化學方程式為 、 ；

④新型氨法煙氣脫硫技術是采用氨水吸收煙氣中的SO2，再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應。其優(yōu)點除了能回收利用SO2外，還能得到一種復合肥料，該復合肥料可能的化學式為：________(只要求寫一種)；

（2）汽車尾氣(含有烴類、CO、NOx等物質)是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。其前半部反應方程式為：

2CO＋2NO 2CO2＋N2。它的優(yōu)點是 ；

（3）有人設想用圖所示裝置，運用電化學原理將CO2、SO2轉

化為重要化工原料。

①若A為CO2，B為H2，C為CH3OH，則正極電極反應式為

；

②若A為SO2，B為O2，C為H2SO4。科研人員希望每分鐘

從C處獲得100 mL 10 mol/L H2SO4，則A處通入煙氣(SO2

的體積分數(shù)為1%)的速率為 L/min(標準狀況)。

 

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與NO反應，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體；（2分）

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

【解析】

試題分析：(1) ①根據(jù)圖可判斷隨溫度升高，三氧化硫的百分含量減小，說明升溫平衡逆向移動，所以正向是放熱反應，△H<0；在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，使容器體積增大，各物質濃度均減小，相當于體系減小壓強，平衡向左移動；

②若溫度為T1時，反應進行到狀態(tài)D時，三氧化硫的轉化率未達平衡狀態(tài)的轉化率，所以反應正向進行，v(正)>v(逆)；

③SO2尾氣用過量的氨水吸收，先生成亞硫酸銨，再與硫酸反應又生成二氧化硫，化學方程式為SO2＋H2O＋2NH3 = (NH4)2SO3 、(NH4)2SO3＋H2SO4 = (NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O ；

（2）它的優(yōu)點是使有毒氣體轉化為無毒氣體；

（3）①若A為CO2，B為H2，C為CH3OH，則正極發(fā)生還原反應，元素化合價降低，所以是CO2發(fā)生還原反應生成甲醇，電極反應式為CO2＋6H＋＋6e－= CH3OH＋H2O；

②A為SO2，則SO2＋2H2O-2e－=H2SO4＋2H＋，每分鐘從C處獲得1mol H2SO4，則需要二氧化硫是22.4L（標準狀況），SO2的體積分數(shù)為1%，所以A處通入煙氣的速率是22.4L/min÷1%=2240L/min。

考點：考查化學平衡理論的應用，二氧化硫的吸收，電化學原理的應用及計算