问题 问答题

研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义.

(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S.

已知:①CO(g)+

1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0KJ•mol-1

②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.0KJ•mol-1

此反应的热化学方程式是______.

(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体.已知:

①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-a KJ•mol-1(a>0)

②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-b KJ•mol-1(b>0)

若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为______mol,放出的热量为______KJ(用含有a和b的代数式表示).

(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574KJ•mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=?②

若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ,则△H2=______.

答案

(1)①CO(g)+

1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0KJ•mol-1

②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.0KJ•mol-1

将方程式①×2-②得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=(-283.0KJ•mol-1

)×2-(-296.0KJ•mol-1)=-270KJ•mol-1

所以其热化学反应方程式为:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=-270KJ•mol-1

故答案为:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=-270KJ•mol-1

(2)①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-a KJ•mol-1(a>0)

②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-b KJ•mol-1(b>0)

将方程式①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=(-a) KJ•mol-1×2+(-b KJ•mol-1)=

-(2a+b)KJ•mol-1

所以其热化学反应方程式为:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=-(2a+b)KJ•mol-1

根据方程式知转移电子的物质的量=

 3.36L
22.4L/mol
×2=0.3mol,放出的热量=
3.36L
22.4L/mol
×
(2a+b)kJ/mol
4
=
3(2a+b)
80
kJ,

故答案为:0.3,3(2a+b)/80;

(3)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574KJ•mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=?②

将方程式①+②得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=△H1+△H2

根据方程式知,1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ,所以△H2=-867KJ/mol×2-(-574KJ/mol)=-1160KJ/mol

故答案为:-1160KJ/mol.

解答题
单项选择题