Question

二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環境化學當前的重要研究內容之一。

（1）硫酸生產中，SO₂催化氧化生成SO₃；2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）某溫度下，SO₂的平衡化率（α）與體系總壓強（p）的關系如下圖所示。根據圖示回答下列問題。

①平衡狀態由A變到B時，平衡常數K（A）       K（B）（填“>”、“<”、“=”）。

②已知上述反應的是放熱反應，當該反應處于平衡狀態時，在體積不變的條件下，下列選項中有利于提高SO₂平衡轉化率的有           （填字母）。

  A．升高溫度    B．降低溫度    C．增大壓強

  D．減小壓強    E．加入催化劑  F．移出氧氣

③SO₂尾氣用Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料，反應的化學方程式為     

                    ；上述反應產物的水溶液呈酸性，原因                         。

④工業制硫酸中SO₂的一種制法是煅燒FeS₂制取，煅燒FeS₂的產物之一Fe₃O₄溶于H₂SO₄后，加入Fe粉可制取FeSO₄，酸溶過程需保持溶液足夠酸性，其原因是

                                                                      。

（2）用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：

     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

     若用標準狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂的整個過程中轉移的電子總數為      

（阿伏加德羅常的值用N_A表示），寫出上述反應的熱化學方程式：

                                                                  。

Answer 1

（1）①=  ②B、C

    ③SO₂+H₂O+Na₂SO₃=2NaHSO₃;HSO₃^－ H⁺+SO₃^2－使溶液呈酸性

    HSO₃^－+H₂OH₂SO₃+OH^－使溶液呈堿性，前者大于后者，故溶液呈酸性

    ④抑制Fe³⁺、Fe²⁺水解，防止Fe²⁺被氧化

（2）1.6N_A，CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-867kJ?mol^-1