CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物,与我们的生存环境息息相关.(1)SO2、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体,研究发现,空气中少量的 NO2

CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物,与我们的生存环境息息相关.(1)SO2、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体,研究发现,空气中少量的 NO2

题型:不详难度:来源:
CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物,与我们的生存环境息息相关.
(1)SO2、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体,研究发现,空气中少量的 NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2=SO3+NO   ②SO3+H2O=H2SO4   ③2NO+O2=2NO2
则NO2在上述过程中的作用与H2SO4在下述变化中的作用相似的是______.
A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶     B.硫化氢通入浓H2SO4
C.亚硫酸钠固体中加入H2SO4              D.制备乙酸乙酯时加入浓H2SO4
(2)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
①Na2CO3俗称纯碱,因CO32-水解而使其水溶液呈碱性,试写出CO32-水解的离子方程式(忽略第二步水解)______,其水解反应的平衡常数(即水解常数)的表达式为Kh=______.
②已知25℃时,Kh=2×10-4mol/L,则当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,试求溶液的pH=______.
③0.1mol/L Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=______[用含c(HCO-3)、c(H2CO3)的关系式表示].
(3)汽车尾气的主要成分是一氧化碳和氮氧化物,治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g);△H<0.
若在一定温度下,将2molNO、lmolCO充入固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示.则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=______(结果保留两位有效数字).该温度下,反应的化学平衡常数为:K=______(用分数表示).20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是______(填字母).
①加入催化剂  ②降低温度   ③缩小容器体积   ④增加CO2的物质的量
A.只有①B.只有②C.只有③D.只有④魔方格
答案
(1)①SO2+NO2=SO3+NO,该反应二氧化氮中氮元素的化合价降低,所以二氧化氮作氧化剂;
将方程式①×2+②+③得方程式为:2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4,所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用.
A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶,浓硫酸作干燥剂,故A错误;
B.硫化氢通入浓H2SO4中,浓硫酸能氧化硫化氢气体,浓硫酸作氧化剂,故B正确;
C.亚硫酸钠固体中加入H2SO4能生成二氧化硫,是利用强酸制取弱酸,故C错误;         
 D.制备乙酸乙酯时加入浓H2SO4,浓硫酸作催化剂,故D正确;
故答案为:BD;
(2)①碳酸钠是强碱弱酸盐,能发生两步水解,第一步水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,水解方程式为:CO32-+H2O=HCO3-+OH-;Kh=
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)

故答案为:CO32-+H2O=HCO3-+OH-;Kh=
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)

②Kh=2×10-4mol/L,则当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,Kh=
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)
=2×10-4mol/L,
C(OH- )=1×10-4 mol/L,C(H+ )=1×10-10mol/L,所以溶液的pH=10,故答案为:10;
③根据原子守恒和电荷守恒计算c(OH-)-c(H+)的值,根据碳原子守恒得,c(CO32-)+c(HCO3- )+c(H2CO3)=0.1mol/L,
根据溶液中电荷守恒得:2×c(CO32-)+c(HCO3- )+c(OH-)=c(Na+ )+c(H+ ),c(Na+ )=0.2mol/L,所以
c(OH-)-c(H+)=C(HCO3- )+2C(H2CO3),故答案为:C(HCO3- )+2C(H2CO3);
(3)一氧化碳的反应速率=
△C
△t
=
(1-0.6)mol/L
15min
=0.027mol/L,同一反应中同一时间段内,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以二氧化碳的反应速率为0.027mol/L;
平衡时,c(NO)=1.6mol/L,c(CO)=0.6mol/L,c(N2)=0.2mol/L,c(CO2)=0.4mol/L,
所以K=
0.2mol/L×(0.4mol/L)2
(1.6mol/L)2(0.6mol/L)2
=
5
144
L/mol,
根据图象知,改变条件的瞬间,氮气的浓度不变,随着反应的进行,氮气的浓度增大且再次达到平衡时氮气的浓度大于原来平衡时的浓度,平衡向正反应方向移动.
①加入催化剂平衡不移动,故错误;
②降低温度平衡向正反应分析移动,故正确;
③缩小容器体积平衡向正反应分析移动,达平衡时,浓度应大于15min时的浓度,但缩小体积的瞬间,氮气的浓度会增大,但图片中15min时氮气的浓度不变,故错误;
④增加CO2的物质的量平衡向逆反应方向移动,氮气的平衡浓度降低,故错误.
故答案为:0.027mol/L;
5
144
L/mol;B.
举一反三
SO2随意排放会造成严重的大气污染.下列是某小组同学设计处理烟气(主要含SO2、N2、O2、粉尘)中SO2的方法.
(1)方法一:利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气,流程如下:

魔方格

①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是______;
②合成塔中每合成1mol 气体放出热量92.3kJ(25℃、101kPa),反应的热化学方程式是______;
③上述流程中循环利用的物质是______.
(2)方法二:利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2
①该反应的离子方程式是______(反应a).为验证该反应,同学们将SO2通入0.05mol•L-1 FeCl3溶液中,溶液很快由黄色变为红褐色;将溶液长时间放置后,最终变为浅绿色.关于红褐色液体,以下是同学们的分析推测与实验.
题型:东城区二模难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
分析推测实验步骤
甲:生成了Fe(OH)3胶体
乙:经查阅资料,可能发生反应:
Fe3++6SO2
Fe(SO2
 3+6
(反应b)
ⅰ.制备Fe(OH)3胶体并检验
ⅱ.分别向Fe(OH)3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉,振荡后前者不变色,后者变为浅绿色
脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染.
(1)向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO2的含量,该反应的化学方程式是______.
(2)海水呈弱碱性,主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、HCO3-等离子.含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下图所示:

魔方格

①向曝气池中通入空气的目的是______.
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比,浓度有明显不同的离子是______.
a.Cl-       b.SO42-        c.Br-        d.HCO3-
(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示.(电极材料为石墨)

魔方格

①图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)______极,C口流出的物质是______.
②SO32-放电的电极反应式为______.
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因______.
下列有关酸雨的说法不正确的是(  )
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A.二氧化碳的排放是形成酸雨的主要原因
B.大量燃烧含硫的化石燃料是形成酸雨的主要原因
C.酸雨的pH小于5.6
D.减少酸雨的产生可采取的措施是对燃料进行脱硫
下列现象与SO2排放直接有关的是(   )
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A.酸雨B.光化学烟雾C.臭氧层空洞D.温室效应
酸雨严重地威胁着地球生命生存的生态环境.一列有关减少或者防止酸雨形成的措施不可行的是(  )
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A.对燃煤进行脱硫,减少向大气排放SO2
B.为增加工业产值,大力兴建水泥厂、炼钢厂
C.对含SO2、NO2等工业废气进行无害处理后,再排放到大气中
D.对汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等