Question

15．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，含pM2.5的霧霾主要成分有SO₂、NO_x、C_xH_y，及可吸入顆粒等．
（1）pM2.5的霧霾中能形成酸雨的物質(zhì)是SO₂和NO_X．
（2）為消除NOx對環(huán)境的污染，可利用NH₃在一定條件下與NO反應(yīng)生成無污染的氣體．
已知：
4NH₃（g）+5O₂（g）?4O（g）+6H₂O （g）△H=-900.0kJ•moL^-1
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.0kJ•moL^-1
已知NH₃（g）與NO（g）在一定條件下反應(yīng)，生成無污染氣體，請寫出轉(zhuǎn)化過程的熱化學(xué)反應(yīng)方程式4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1800.0kJ/mol．
（3）對于反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），在恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入等物質(zhì)的N₂和O₂．下列方法中可以說明可逆反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是d．
a．容器內(nèi)壓強不再變化
b．混合氣體密度不再變化
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
d．NO的質(zhì)量分數(shù)不再變化
（4）如圖電解裝置可將霧霾中的SO₂、NO轉(zhuǎn)化為（NH₄）₂SO₄，陰極的電極反應(yīng)式是NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，物質(zhì)A是硫酸（填名稱）．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要氣體；
（2）①已知①4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-900kJ•mol^-l
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180kJ•mol^-l
氨氣被一氧化氮氧化生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式依據(jù)蓋斯定律計算；
（3）當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化；
（4）NO得電子生成銨根，發(fā)生還原反應(yīng)；SO₂失電子形成硫酸，為氧化反應(yīng)．

解答 解：（1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要氣體，可與水反應(yīng)生成亞硫酸、硫酸、硝酸，使雨水酸性較強，故答案為：SO₂和NO_X；
（2）①已知①4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-900kJ•mol^-l
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180kJ•mol^-l
依據(jù)蓋斯定律，將①+②×5得到氨氣被一氧化氮氧化生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1800.0kJ/mol，
故答案為：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1800.0kJ/mol；
（3）a．反應(yīng)前后氣體的體積不變，則無論是否達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)壓強都不變化，不能作為判斷的依據(jù)，故a錯誤；
b．氣體的質(zhì)量不變，且容器體積不變，無論是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體密度都不變化，不能作為判斷的依據(jù)，故b錯誤；
c．反應(yīng)前后，氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量都不變，則無論是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量都不變化，不能作為判斷的依據(jù)，故c錯誤；
d．NO的質(zhì)量分數(shù)不再變化，可說明達到平衡狀態(tài)，故d正確．
故答案為：d；
（4）NO得電子生成銨根，離子方程式為NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，為陰極反應(yīng)，陽極上SO₂失電子形成硫酸，
故答案為：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O；硫酸．

點評 本題考查蓋斯定律在反應(yīng)熱計算中的應(yīng)用、電解原理以及環(huán)境污染等，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律的概念，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．