汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾的主要原因之一。
(1)工業(yè)上利用甲烷催化還原NO,可減少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
。
(2)減少汽車尾氣污染的原理為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0.向恒溫恒容密閉容器中充入NO和CO,用傳感器測得的數(shù)據(jù)如表所示:
時間/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
c(NO)/×10-3mol?L-1 |
9.00 |
4.00 |
2.00 |
1.00 |
1.00 |
c(CO)/×10-3mol?L-1 |
9.00 |
4.00 |
2.00 |
1.00 |
1.00 |
①為了提高尾氣處理的效果,可采取的措施有
降低溫度,或增大壓強(qiáng)(或壓縮體積),或使用催化活性更好的催化劑等
降低溫度,或增大壓強(qiáng)(或壓縮體積),或使用催化活性更好的催化劑等
(寫出兩種即可)。
②此條件下達(dá)到平衡時,計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
2.56×105
2.56×105
。
(3)工業(yè)上用氫氧化鈉溶液來同時吸收SO
2和氮的氧化物氣體(NO
x),可得到Na
2SO
3、NaHSO
3、NaNO
2、NaNO
3等溶液。(已知:常溫下,HNO
2的電離常數(shù)為K
a=7×10
-4,H
2SO
3的電離常數(shù)為K
a1=1.2×10
-2、K
a2=5.8×10
-8)。
①常溫下,相同濃度的Na
2SO
3、NaNO
2溶液中pH較大的是
Na2SO3
Na2SO3
溶液。
②常溫下,NaHSO
3顯
酸
酸
性(填“酸”“堿”或“中”),判斷的理由是
常溫下,NaHSO
3的電離常數(shù)為K
a2=5.8×10
-8,水解常數(shù)為K
b=
≈8.3×10
-13,電離常數(shù)大于水解常數(shù)
常溫下,NaHSO
3的電離常數(shù)為K
a2=5.8×10
-8,水解常數(shù)為K
b=
≈8.3×10
-13,電離常數(shù)大于水解常數(shù)
(通過計算說明)。
(4)鈰元素(Ce)常見有+3、+4兩種價態(tài)。NO可以被含Ce
4+的溶液吸收,生成NO
2-、NO
3-(二者物質(zhì)的量之比為1:1)??刹捎秒娊夥▽⑸鲜鑫找褐械腘O
2-轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時再生Ce
4+,其原理如圖所示。
①Ce
4+從電解槽的
a
a
(填字母代號)口流出。
②寫出陰極的電極反應(yīng)式
2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O
2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O
。