Question

【題目】I、廢水廢氣對自然環(huán)境有嚴(yán)重的破壞作用，大氣和水污染治理刻不容緩。

(1)某化工廠產(chǎn)生的廢水中含有Fe2+、Mn2+等金屬離子，可用過硫酸銨[(NH4)2S2O8]氧化除去。

①過硫酸銨與Mn2+反應(yīng)生成MnO2的離子方程式為__________。

②溫度與Fe2+、Mn2+氧化程度之間的關(guān)系如圖所示:

實驗過程中應(yīng)將溫度控制在_________。

Fe2+與Mn2+被氧化后形成膠體絮狀粒子，常加入活性炭處理，加入活性炭的目的為_______。

(2)利用某分子篩作催化劑，NH3可脫除廢氣中NO、NO2,其反應(yīng)機理如圖所示。A包含物質(zhì)的化學(xué)式為N2和__________。

(3)工業(yè)上廢氣中SO2可用Na2CO3溶液吸收，反應(yīng)過程中溶液組成變化如圖所示。

①吸收初期(圖中A點以前)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

②C點高于B點的原因是__________。

Ⅱ、研究發(fā)現(xiàn)，NOx和SO2是霧霾的主要成分。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+1805kJ/mol①

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol②

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH-221.0kJ/mol③

(4)某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式,請寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________。

(5)向絕熱恒容密閉容器中充入等量的NO和CO進行反應(yīng)，能判斷反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。

a.容器中的壓強不變 b.2v正(CO)=v逆(N2)

c.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持34.2不變 d.該分應(yīng)平衡常數(shù)保持不變

e.NO和CO的體積比保持不變

(6)2SO(g)2SO2(g)+O2(g),將一定量的SO3放入恒容密閉容器中，測得其平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。圖中a點對應(yīng)溫度下，已知SO3的起始壓強為P0,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____(用平衡分壓代昝平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

Answer 1

【答案】 S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓ 80℃(80℃-85℃區(qū)間均可) 吸附膠體粒子形成沉淀 H2O 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 根據(jù)鈉元素守恒，NaHSO3的物質(zhì)的最是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的質(zhì)量大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)就大 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5KJ/mol acd 4P0/54

【解析】I、(1)①過硫酸銨與Mn2+反應(yīng)生成MnO2,過硫酸根離子被還以為硫酸根,反應(yīng)的離子方程式為：S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓。②圖象分析可以知道80℃左右、Fe2+、Mn2+氧化程度已經(jīng)很大,升溫變化不大,實驗過程中應(yīng)將溫度控制在80℃(80℃-85℃區(qū)間均可), Fe2+與Mn2+被氧化后形成膠體絮狀粒子,常加入活性炭處理,加入活性炭的目的為吸附膠體粒子形成沉淀。(2)圖示反應(yīng)可以生成A的反應(yīng)為,原子守恒判斷A為N2和H2O。(3)①由圖可以知道,初期反應(yīng)(圖中A點以前)碳酸鈉與二氧化硫反應(yīng)生成碳酸氫鈉與亞硫酸鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 ,②根據(jù)鈉元素守恒，NaHSO3的物質(zhì)的最是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的質(zhì)量大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)就大 。 Ⅱ、 (4) 平衡常數(shù)表達式為生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，根據(jù)，可知此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，然后再根據(jù)蓋斯定律：反應(yīng)③-②×2-①，可得△H=–746.5KJ/mol；所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=–746.5KJ/mol（5）該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量有變化的反應(yīng)，當(dāng)容器中的壓強不變時氣體的物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，a正確。速率和系數(shù)成正比，應(yīng)為v正（CO）= 2v逆（N2），b錯誤。反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變，氣體的總量在發(fā)生變化，當(dāng)氣體的總量不再發(fā)生變化，氣體的平均相對分子質(zhì)量為定值，反應(yīng)到化學(xué)平衡狀態(tài)，c正確。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度不再發(fā)生改變，平衡常數(shù)保持不變，達到平衡狀態(tài)，d正確。NO和CO兩種反應(yīng)是按照1:1投料、1:1反應(yīng)，任何時候剩余的量都是1:1，無法判定反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)，e錯誤。正確選項acd。（6）設(shè)起始SO3為amol,根據(jù)題給信息有

2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，

起始量a 00

變化量 0.4a0.4a0.2 a

平衡量 0.6a0.4 a 0.2 a

反應(yīng)達到平衡后，氣體的壓強為a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=P0/p（平衡），p（平衡）=1.2P0；SO3物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)：0.6a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/2;；SO2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)：0.4 a /(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/3；O2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù): 0.2 a/(0.6a+0.4 a+ 0.2 a)=1/6；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)KP=（1/6×p（平衡））×（1/3×p（平衡））2/(1/2×p（平衡））2=4P0/45