研究氮氧化物等大氣污染物的處理對建設美麗家鄉、打造宜居環境具有重要意義。(1)Pb(NO3)2受熱分解後能得到...

問題詳情：

研究氮氧化物等大氣污染物的處理對建設美麗家鄉、打造宜居環境具有重要意義。

(1)Pb(NO3)2受熱分解後能得到PbO、NO2和另一種氣體，該氣體為_______(寫分子式)。

 (2)現有以下反應：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H2

2H2(g)+2NO(g) =2H2O(l)+ N2(g) ∆H3

查閲資料獲得部分化學鍵的鍵能E數據如下表：

已知∆H1=-572kJ/mol，則∆H3=________。

(3)O3-石灰乳聯合處理NO的方法是先將NO經O3氧化，再用石灰乳吸收氮的氧化物，發生的主要化學反應有：NO+O3=NO2+O2，2NO+O2=2NO2，NO2+NO+Ca(OH)2= Ca(NO2)2+H2O，4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O，

①為保*NO被充分吸收，至少為_______(填字母)。

A．    B．    C．    D．1

②其他條件相同時，石灰乳漿液中分別加入等物質的量的不同亞硫*鹽對NOx去除效率的影響如圖所示。0~25min內，Na2SO3對NOx的去除效率明顯高於CaSO3的原因是_______。

③下圖是環保工業中利用催化反*化電解法降解水中的示意圖，寫出*極的電極反應式_______。

(4)對於反應2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，有學者認為分兩步完成，其反應歷程如圖所示。已知第1步反應2NO(g)⇌N2O2(g)(是快反應，會快速建立平衡狀態，第2步反應N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是慢反應。研究發現，在未使用催化劑的條件下，升高温度，總反應速率減慢，其原因可能是_______。

【回答】

O2    -751 kJ∙mol-1    B    Na2SO3易溶於水，其溶液中亞硫*根離子濃度較大，能夠與NOx氣體充分接觸並加快反應速率，而亞硫*鈣難溶於水，其溶液中亞硫*根離子的濃度較小    2+10e-+12H+= N2+6H2O    決定總反應速率的是第2步反應，温度升高後，第1步反應為放熱反應，平衡逆向移動，導致N2O2(g)的濃度減小，温度升高對於第2步反應的影響弱於N2O2(g)濃度的影響，N2O2(g)濃度的減小導致反應速率降低   

【解析】

(1)根據化合價升降進行判斷；

(2)根據表中數據及化學鍵與焓變的關係計算；

(3)利用方程式的關係計算；

(4)利用温度與濃度的變化判斷。

【詳解】

(1)Pb(NO3)2受熱分解得到PbO、NO2，Pb的化合價未變，而N的化合價降低，則O的化合價升高，另一種氣體為氧氣；

(2)根據表中數據及化學鍵與焓變的關係，∆H2=946 kJ∙mol-1+497 kJ∙mol-1-632kJ∙mol-1×2=+179kJ∙mol-1；根據蓋斯定律，∆H3=∆H1-∆H2=-572 kJ∙mol-1-179kJ∙mol-1=-751 kJ∙mol-1；

(3)①根據方程式，n(NO)：n(NO2)=1：1時，即可完全吸收且消耗O3的量最少。消耗1mol O3，生成3mol NO2，則共消耗6mol的NO，即n(O3)：n(NO)=1：6，*為B；

②根據圖像可知，0~25min內，Na2SO3對NOx的去除效率明顯高於CaSO3，Na2SO3易溶於水，其溶液中亞硫*根離子濃度較大，能夠與NOx氣體充分接觸並加快反應速率，而亞硫*鈣難溶於水，其溶液中亞硫*根離子的濃度較小；

③根據圖像可知，電解時，變為N2，化合價降低，得電子，作*極，交換膜為質子交換膜，則*極電極反應式為2+10e-+12H+= N2+6H2O；

(4)根據圖像可知，第1步反應與第2步反應均為放熱反應，升高温度反應速率加快，研究發現，升高温度，總反應速率減慢，則升高温度第1步反應平衡逆向移動，導致N2O2(g)的濃度降低，對第2步反應，温度升高的影響弱於N2O2(g)的濃度的影響，則總反應速率減慢的原因為N2O2(g)的濃度的減小。

知識點：化學反應原理綜合考查

題型：綜合題