环境监测显示,某地市的主要气体污染物为SO2、NOx、CO等,其主要来源为燃煤、机动车尾气。进行如下研究:
(1)为减少燃煤对SO2的排放,可将煤转化为清洁燃料水煤气(CO和H2)。
已知:H2(g)+12O2(g)═H2O(g)ΔH=241.8kJ•mol-1
C(s)+12O2(g)═CO(g)ΔH=-110.5kJmol-1
写出焦炭与1mol水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+13l.30kJ•mol-1C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+13l.30kJ•mol-1。
(2)汽车尾气中NO是在发动机汽缸中生成的,反应为N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)ΔH>0。
①将含0.8molN2和0.2molO2(近似空气组成)的混合气体充入某密闭容器中,保持1300℃反应达到平衡,测得生成8×10-4molNO。计算该温度下此反应的化学平衡常数K=4×10-64×10-6(填近似计算结果)。
②汽车启动后,汽缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 温度升高,反应速率加快且平衡正向移动温度升高,反应速率加快且平衡正向移动。
(3)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并利用阴极排出的溶液吸收NO2。

①电极A的电极反应式为 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;电极B的电极反应式为 2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O。
②碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时生成SO32-。该反应的离子方程式为 4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O。
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【答案】C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+13l.30kJ•mol-1;4×10-6;温度升高,反应速率加快且平衡正向移动;SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O
【解答】
【点评】
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(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
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