Question

【題目】C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題，科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的不利影響。

（1）尿素[CO(NH2)2]是一種非常重要的高效氮肥，工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素，該反應(yīng)實際為兩步反應(yīng)：

第一步：2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJmol-1

第二步：H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJmol-1

寫出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素和H2O(g)的熱化學(xué)方程式：___。

（2）一定溫度下，向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2，發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)。若反應(yīng)進行到20min時達到平衡，測得CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.5，則前20min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO)=___，該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___。

（3）工業(yè)上可用NaClO堿性溶液或“亞硫酸鹽法”吸收SO2。

①為了提高吸收效率，常用Ni2O3作為催化劑。催化過程如圖1所示。

a.過程2的反應(yīng)式為___。

b.Ca(ClO)2也可用于脫硫，且脫硫效果比NaClO更好，原因是___。

②室溫下，(NH4)2SO3溶液中含硫組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化關(guān)系如圖2所示，b點時溶液pH=7，則n(NH4+)：n(SO32-)=___。

（4）用食鹽水作電解液電解煙氣脫氮的原理如圖3所示，堿性條件下NO被陽極產(chǎn)生的Cl2氧化為NO3-，尾氣經(jīng)氫氧化鈉溶液吸收后排入空氣。堿性條件下NO被陽極產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)氧化為NO3-的離子方程式為___。

Answer 1

【答案】2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-134kJmol-1 0.03mol/(Lmin) 11.25(mol/L)-1 2NiO2+ClO-=Cl-+Ni2O3+2O Ca2+和SO42-結(jié)合生成微溶的CaSO4有利于反應(yīng)的進行 3：1 3Cl2+8OH-+2NO=2NO3-+6Cl-+4H2O

【解析】

(1)NH3、CO2合成尿素的反應(yīng)是2NH3＋CO2=CO(NH2)2＋H2O，根據(jù)蓋斯定律，推出結(jié)果；

(2)通過“三段式”進行計算化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡平衡常數(shù)；

(3)①a.根據(jù)題中所給圖示進行判斷；

b.Ca2＋能與SO42－結(jié)合成微溶于水的CaSO4；

②根據(jù)電荷守恒以及圖像進行分析；

(4)根據(jù)裝置圖，陽極產(chǎn)物是Cl2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進行書寫；

(1)已知：第一步：；

第二步：；

根據(jù)蓋斯定律，由第一步第二步可得：；

答案為：；

(2)由題知：設(shè)轉(zhuǎn)化的為xmol，則有：

由的體積分?jǐn)?shù)為有：，解之得：，；；

答案為：；；

(3)①由圖知，過程2的離子反應(yīng)方程式為；

答案為：；

也可用于脫硫，且脫硫效果比NaClO更好，原因是和結(jié)合生成微溶的有利于反應(yīng)的進行；

答案為：和結(jié)合生成微溶的有利于反應(yīng)的進行；

②點時溶液的，根據(jù)電荷守恒可知，又根據(jù)圖象曲線可知：，：：：1；

答案為：3：1；

(4)由圖知：陽極產(chǎn)生的氣體為，NO被氧化為反應(yīng)的離子方程式；故答案為：。