NO_x、SO₂是大气的主要污染物。研究消除NO_x、SO₂的方法和机理一直是环境专家不断追求的目标。
Ⅰ.以V₂O₅为催化剂，将SO₂氧化为SO₃，进一步生产硫酸，变废为宝。该过程的机理如下：
SO₂（g）+V₂O₅（s）⇌SO₃（g）+V₂O₄（s），活化能为E_a1
2V₂O₄（s）+O₂（g）⇌2V₂O₅（s），活化能为E_a2。



（1）则2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）的ΔH=

E₁-E₂

E₁-E₂

kJ⋅mol^-1（用E₁∼E₅中的合理数据组成的代数式表示）。
Ⅱ.已知：2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g） ΔH=-akJ⋅mol^-1，在保持其他初始条件不变的情况下，分别在相同时间内，不同温度、不同催化剂下，测得NO转化率与温度的关系如图所示。

（2）在催化剂乙作用下，图中M点

不是

不是

（填“是”或“不是”）平衡点，温度高于400℃，NO转化率降低的原因可能是

升高温度，使得催化剂活性降低

升高温度，使得催化剂活性降低

。
Ⅲ.中南大学某教授研究团队以CO同时还原NO_x和SO₂过程为研究对象，发现在一定温度下，平衡体系中发生的反应为：
①4CO（g）+2SO₂（g）⇌4CO₂（g）+S₂（g）
②4CO（g）+2NO₂（g）⇌N₂（g）+4CO₂（g）
在该温度下，总压为4MPa条件下，以n（CO）：n（SO₂）：n（NO₂）=2：1：1通入，t₁s后达到平衡，CO₂的分压为aMPa,N₂的分压为bMPa。
（3）当t₁s达平衡时，以CO表示的反应速率为

（

2

-

a

）

t

1

（

2

-

a

）

t

1

MPa/s。
（4）反应①在该温度下的K_p=

a

4

（

a

4

-

b

）

（

2

-

a

）

4

（

1

+

2

b

-

a

2

）

2

a

4

（

a

4

-

b

）

（

2

-

a

）

4

（

1

+

2

b

-

a

2

）

2

（MPa）^-1。（列出计算式即可以）
Ⅳ.湖大化工团队在酸性的条件下，以电化学原理消除NO_x、SO₂，同时又变废为宝。

（5）写出NO_x转化的电极反应方程式：

NO_x-（5-2x）e^-+（3-x）H₂O=

NO

-

3

+（6-2x）H⁺

NO_x-（5-2x）e^-+（3-x）H₂O=

NO

-

3

+（6-2x）H⁺

。
（6）电解生成的硫酸，电离方程式可表示为：H₂SO₄═H⁺+

HSO

-

4

，

HSO

-

4

⇌H⁺+

SO

2

-

4

。
①25℃时，Na₂SO₄溶液的pH

＞

＞

（填“＞”“＜”或“=”）7。
②0.100mol⋅L^-1的稀硫酸中，c（H⁺）=0.109mol⋅L^-1，求硫酸第二步电离的电离常数：

在0.100mol⋅L^-1的稀硫酸中，第一步电离产生的H⁺浓度为0.100mol/L，因此第二步电离产生的H⁺和

SO

2

-

4

的浓度均为0.109mol/L-0.1000mol/L=0.009mol/L，于是c（

HSO

-

4

）=0.100mol/L-0.009mol/L=0.091mol/L，因此，K_a2=

c

（

H

+

）

c

（

S

O

2

-

4

）

c

（

HS

O

-

4

）

=

0

.

109

×

0

.

009

0

.

091

=1.08×10^-2

在0.100mol⋅L^-1的稀硫酸中，第一步电离产生的H⁺浓度为0.100mol/L，因此第二步电离产生的H⁺和

SO

2

-

4

的浓度均为0.109mol/L-0.1000mol/L=0.009mol/L，于是c（

HSO

-

4

）=0.100mol/L-0.009mol/L=0.091mol/L，因此，K_a2=

c

（

H

+

）

c

（

S

O

2

-

4

）

c

（

HS

O

-

4

）

=

0

.

109

×

0

.

009

0

.

091

=1.08×10^-2

（写出计算过程，结果保留三位有效数字）。