硫氧化物、氮氧化物和一些碳氧化物是空气的主要污染物之一,研究硫氧化物、氮氧化物和一些碳氧化物的形成及处理具有重要意义。
(1)汽车在行驶过程会排放氮氧化物,如:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)
已知:N≡N,O=O键能分别为938kJ•mol-1,462kJ•mol-1,该反应的正反应活化能为928kJ•mol-1,逆反应活化能为728kJ•mol-1,则该反应的ΔS ==0(填“>”或“=”或“<”),NO中氮氧键的键能为 600kJ/mol600kJ/mol。
(2)利用CO和H2可合成甲醇,可以变废为宝。已知CO和H2在体积恒定的密闭容器中会发生如下反应:
(主)反应Ⅰ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
(副)反应Ⅱ.CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g)
为减弱副反应的发生,下列采取的措施合理的是 ADAD。
A.反应前加入少量的水蒸气
B.增大压强
C.降低反应温度
D.使用合适催化剂,可能提高甲醇的选择性
(3)SO2易溶于水,光谱研究表明,SO2的水溶液中存在下列平衡:

其中K1、K2、K3为各步的平衡常数,且K1=c(SO2⋅xH2O)pSO2(pSO2表示SO2的平衡压强)。
①当SO2的平衡压强为p时,测得c(SO2-3)=amol•L-1,则溶液c(H+)=K1K2K3paK1K2K3pamol•L-1。(用含p、a、K1、K2、K3的式子表示)
②滴加NaOH至pH=6.2时,溶液中n(SO32-)n(HSO3-)=991。如果溶液中n(SO32-)n(HSO3-)=919,需加NaOH将溶液pH调整为约等于 8.28.2。
(④)“钙基固硫”是利用石灰石将燃煤烟气中的SO2转化为CaSO4。但高温时CO会与CaSO4反应而影响脱硫效率。相关反应如下:
Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)
Ⅱ.CaSO4(s)+4CO(g)⇌CaS(s)+4CO2(g)
反应开始时(未加催化剂),体系中nn(CaSO4)n(CO)=12,反应25min后,体系中n(CaO)n(CaS)的比值随温度变化如下表所示:

请结合图中所给反应过程-能量图,说明:
①750K→1250K时,比值随温度升高逐渐减小的原因是 温度升高对活化能大的反应有利,反应Ⅱ的反应速率增大幅度大于反应Ⅰ的反应速率的增大幅度,故比值减小温度升高对活化能大的反应有利,反应Ⅱ的反应速率增大幅度大于反应Ⅰ的反应速率的增大幅度,故比值减小。
②1250K后,比值随温度升高逐渐增大的原因是 当两个反应达到平衡后,反应Ⅰ为吸热反应,温度升高平衡右移,n(CaO)增大;而反应Ⅱ为放热反应,温度升高平衡左移,n(CaS)减小,故比值增大当两个反应达到平衡后,反应Ⅰ为吸热反应,温度升高平衡右移,n(CaO)增大;而反应Ⅱ为放热反应,温度升高平衡左移,n(CaS)减小,故比值增大。
c
(
S
O
2
⋅
x
H
2
O
)
p
S
O
2
SO
2
-
3
K
1
K
2
K
3
p
a
K
1
K
2
K
3
p
a
n
(
S
O
3
2
-
)
n
(
HS
O
3
-
)
9
91
n
(
S
O
3
2
-
)
n
(
HS
O
3
-
)
91
9
n
(
C
a
S
O
4
)
n
(
CO
)
1
2
n
(
C
a
O
)
n
(
C
a
S
)
【答案】=;600kJ/mol;AD;;8.2;温度升高对活化能大的反应有利,反应Ⅱ的反应速率增大幅度大于反应Ⅰ的反应速率的增大幅度,故比值减小;当两个反应达到平衡后,反应Ⅰ为吸热反应,温度升高平衡右移,n(CaO)增大;而反应Ⅱ为放热反应,温度升高平衡左移,n(CaS)减小,故比值增大
K
1
K
2
K
3
p
a
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:31引用:1难度:0.5
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