28.“綠水青山就是金山銀山”,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
(1)SO2的排放主要來(lái)自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2.已知吸收過(guò)程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①SO2(g)+NH3?H2O(aq)═NH4HSO3(aq)△H1=akJ?mol-1;
②NH3?H2O(aq)+NH4HSO3(aq)═(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)△H2=bkJ?mol-1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq)△H3=ckJ?mol-1。
則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3?H2O(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=
kJ?mol-1。
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)═2CaSO4(s)+2CO2(g)△H=-681.8kJ?mol-1對(duì)煤進(jìn)行 脫硫處理來(lái)減少SO2的排放。對(duì)于該反應(yīng),在T℃時(shí),借助傳感器測(cè)得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如表:
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
O2/(mol?L-1) |
1.00 |
0.79 |
0.60 |
0.60 |
0.64 |
0.64 |
CO2/(mol?L-1) |
0 |
0.42 |
0.80 |
0.80 |
0.88 |
0.88 |
①0~10min 內(nèi),平均反應(yīng)速率v(O
2)
mol?L
-1?min
-1;當(dāng)升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K
(填“增大”“減小”或“不變”)。
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)如表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是
(填字母)。
A.加入一定量的粉狀碳酸鈣 B.通入一定量的O
2C.適當(dāng)縮小容器的體積 D.加入合適的催化劑
(3)NO
x的排放主要來(lái)自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g)?N
2(g)+CO
2(g)△H=-34.0kJ?mol
-1,用活性炭對(duì)NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因?yàn)?!--BA-->
;在1100K時(shí),CO
2的體積分?jǐn)?shù)為
。
(4)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作K
p)。在1050K、1.1×10
6Pa時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K
p=
[已知:氣體分壓(P
分)=氣體總壓(Pa)×體積分?jǐn)?shù)]。
(5)為避免汽車尾氣中的有害氣體對(duì)大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g)△H=-746.8k?mol
-1,生成無(wú)毒的N
2和CO
2.實(shí)驗(yàn)測(cè)得,v
正=k
正?c
2(NO)?c
2(CO),v
逆=k
逆?c(N
2)?c
2(CO
2)(k
正、k
逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k
正增大的倍數(shù)
(填“>”“<”或“=”)k
逆增大的倍數(shù)。
②若在1L的密閉容器中充入1mol CO 和1mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則
=
。