Question

9．從2016年1月1日起將施行修訂后的《中華人民共和國大氣污染防治法》，研究SO₂、NO_x、CO等大氣污染氣體的處理及利用的方法具有重要意義．
（1）新型氨法煙氣脫硫技術(shù)的化學(xué)原理是采用氨水吸收煙氣中的SO₂，再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應(yīng)．該技術(shù)的優(yōu)點除了能回收利用SO₂外，還能得到一種復(fù)合肥料，該復(fù)合肥料可能的化學(xué)式為（NH₄）₃PO₄（或（NH₄）₂HPO₄或NH₄H₂PO₄）（寫出一種即可）．
（2）利用氨水可以將SO₂和NO₂吸收，原理如下圖所示：

兩步反應(yīng)的離子方程式分別是NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-、2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺．
（3）用稀土等催化劑能將汽車尾氣中的CO、NO_x、碳氫化合物轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)，從而減少汽車尾氣污染．已知：
①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
則NO（g）與CO（g）催化轉(zhuǎn)化成N₂（g）和CO₂（g）的反應(yīng)熱△H2△H₃-△H₂-△H₁（用△H₁、△H₂、△H₂表示）．
（4）由N₂O和NO反應(yīng)生成N₂和NO₂的能量變化如圖所示，若生成1mol N₂，其△H=-139kJ•mol^-1．
（5）工業(yè)上常用Na₂CO₃溶液吸收法處理氮的氧化物（以NO和NO₂的混合物為例）．
已知：NO不能與Na₂CO₃溶液反應(yīng)．
NO+NO₂+Na₂CO₃═2NaNO₂+CO₂
2NO₂+Na₂CO₃═NaNO₂+NaNO₃+CO₂
①用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每產(chǎn)生22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO₂（全部逸出）時，吸收液質(zhì)量就增加44g，則混合氣體中NO和NO₂的體積比為1：7．
②用Na₂CO₃溶液吸收法處理氮的氧化物存在的缺點是含NO較多混合氣體無法完全吸收．
（6）工業(yè)上可回收CO作燃料．如圖是MCFC燃料電池，它是以水煤氣（CO、H₂）為燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物為電解質(zhì)．A為電池的負（填“正”或“負”）極，寫出B極電極反應(yīng)式：2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）氨氣是堿性氣體，可以和酸反應(yīng)生成鹽；
（2）二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氫銨；
二氧化氮具有強的氧化性，能夠氧化亞硫酸氫根離子生成硫酸根離子，二氧化氮被還原為氮氣；
（3）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₂
③C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₃
根據(jù)蓋斯定律，③×2-②-①可得：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g），反應(yīng)熱也進行相應(yīng)的計算；
（4）由圖可知，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)=（209-348）kJ•mol^-1；
（5）①根據(jù)二氧化碳氣體體積和溶液質(zhì)量增加的量列方程組解出一氧化氮和二氧化氮的體積，從而得出其體積之比；
②根據(jù)過多的NO不能與Na₂CO₃溶液反應(yīng)；
（6）碳酸鹽燃料電池中通氧氣的電極一定為正極，通入燃料的電極一定為負極，氧氣在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）氨氣是堿性氣體，可以和磷酸反應(yīng)生成鹽，產(chǎn)生的鹽隨著酸的磷酸的量的多少而不同，可以產(chǎn)生磷酸銨，磷酸氫銨或是磷酸二氫銨，
故答案為：（NH₄）₃PO₄（或（NH₄）₂HPO₄或NH₄H₂PO₄）；
（2）二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氫銨，離子方程式：NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-；
二氧化氮具有強的氧化性，能夠氧化亞硫酸氫根離子生成硫酸根離子，二氧化氮被還原為氮氣，離子方程式：2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺；  
故答案為：NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-；2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺；
（3）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₂
③C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₃
根據(jù)蓋斯定律，③×2-②-①可得：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g），所以△H=2△H₃-△H₂-△H₁，
故答案為：2△H₃-△H₂-△H₁；
（4）由圖可知，此反應(yīng)反應(yīng)物總能量高于生成物，且△H=209-348=-139kJ•mol^-1，
故答案為：-139；
（5）①設(shè)NO的物質(zhì)的量是x，NO₂的物質(zhì)的量是y，則：x+$\frac{y-x}{2}$=$\frac{22.4}{22.4L/mol}$mol、32x+24（y-x）=44，
解得：x=$\frac{1}{4}$，y=$\frac{7}{4}$；即一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量之比$\frac{1}{4}$：$\frac{7}{4}$=1：7，所以相同條件下，一氧化氮和二氧化氮的體積之比是1：7，
故答案為：1：7．
②NO不能與Na₂CO₃溶液反應(yīng)，所以對于含NO較多混合氣體無法完全吸收，
故答案為：含NO較多混合氣體無法完全吸收；
（6）碳酸鹽燃料電池中通氧氣的電極一定為正極，通入燃料的電極一定為負極，氧氣在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)，
故答案為：負；2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-．

點評 本題考查了電解原理、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)方程式的計算等知識，題目難度較大，明確蓋斯定律的含義、原電池工作原理為解答關(guān)鍵，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學(xué)生分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．