Question

【題目】I．利用石灰乳和硝酸工業的尾氣（含NO、NO2）反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：

（1）一定條件下，NO與NO2存在下列反應：NO(g) + NO2(g) N2O3(g)，其平衡常數表達式為K = ____。

（2）吸收時，尾氣從吸收塔底進入，石灰乳從吸收塔頂噴淋，好處是____。

（3）為提高Ca(NO2)2的產率及純度，則n(NO)∶n(NO2)應控制為____。

（4）生產中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO2)2會發生分解，產物之一是NO，其反應的離子方程式為___。

II．鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質及合金在生產生活中的應用日趨廣泛。

（1）真空碳熱還原—氯化法可實現由鋁土礦制備金屬鋁，相關的熱化學方程式如下：

Al2O3(s) + AlCl3(g) + 3C(s) =3AlCl(g) + 3CO(g) △H = a kJ·mol—1

3AlCl (g)=2Al(l) + AlCl3(g) △H = bkJ·mol—1

則Al2O3(s) + 3C(s) =2Al(l) + 3CO(g) △H = __kJ·mol—1（用含a、b的代數式表示）。

（2）鋁電池性能優越，Al—AgO電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示。該電池反應的化學方程式為____。

Answer 1

【答案】c(N2O3)/[c(NO)·c(NO2)] 使尾氣中NO、NO2被充分吸收 1：1 3NO2-- + 2H+ =NO3-- + 2NO ↑+ H2O a+b 2Al+3AgO+2NaOH= 2NaAlO2 +3Ag + H2O

【解析】

I．由流程可知，石灰乳和硝酸工業的尾氣(含NO、NO2)反應，生成Ca(NO2)2，過量的石灰乳以濾渣存在；

(1)結合反應及在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值表示K；

(2)可增大反應物的接觸面積，提高吸收率；

(3)若n(NO)：n(NO2)＞1：1，則一氧化氮過量，若n(NO)：n(NO2)＜1：1，則Ca（NO2）2中混有Ca（NO3）2；

(4)根據NO2-被還原成NO，說明還有NO2-被氧化成NO3-，根據得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒書寫離子方程式；

II．(1)根據蓋斯定律，將題中所給兩熱化學方程式相加即可；

(2)該電池中鋁做負極，失電子被氧化，在堿性溶液中生成NaAlO2，AgO做正極，得電子被還原為Ag，據此書寫方程式。

I．由流程可知，石灰乳和硝酸工業的尾氣(含NO、NO2)反應，生成Ca(NO2)2，過量的石灰乳以濾渣存在；

(1)化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，則反應NO(g)+NO2(g)N2O3(g)的平衡常數表達式為K= c(N2O3)/[c(NO)·c(NO2)]；

(2)吸收時，尾氣從吸收塔底進入，石灰乳從吸收塔頂噴淋，使尾氣中NO、NO2與石灰乳充分接觸，NO、NO2被充分吸收；

(3)若n(NO)：n(NO2)＞1：1，則一氧化氮過量，排放氣體中NO含量升高，產率低；若n(NO)：n(NO2)＜1：1，則還會有二氧化氮與石灰乳生成Ca(NO3)2的反應，影響產品純度，故為提高Ca(NO2)2的產率及純度， n(NO)∶n(NO2)應控制為1:1；

(4)反應物是NO2-和H+，生成物是一氧化氮，NO2-被還原成NO，說明還有NO2-被氧化成NO3-，根據得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒，反應的離子方程式為3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O；

II．(1)已知：①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=akJmol-1

②3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=bkJmol-1

根據蓋斯定律，①+②得Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g) △H=(a+b)kJmol-1；

(2)鋁做負極，失電子被氧化，在堿性溶液中生成NaAlO2，AgO做正極，得電子被還原為Ag，電解質溶液為NaOH溶液，所以其電池反應式為：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O。