二氧化硫和氮氧化物(NOx)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。可利用甲烷催化还原NOx的方法

题文

二氧化硫和氮氧化物(NO_x)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。
（1）可利用甲烷催化还原NO_x的方法处理NO_x，反应如下：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝ 4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝ －574 kJ·mol­^－1
CH₄(g)+4NO(g)＝ 2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝ －1160 kJ·mol^－1
则CH₄(g)+2NO₂(g)＝ N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝          ；
（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)

N₂(g)+2CO₂(g)；△H＜0。
若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示，则平衡常数K=     (小数点后保留3位)；



①若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO气体0.6mol，平衡将    移动(填“向左”、“向右”或“不”)；
②若保持温度不变，20min时向原平衡容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将      移动(填“向左”、“向右”或“不”)；
③20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是          
(填字母)；A．加入催化剂B．降低温度C．缩小容器体积D．增加CO₂的量（3）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2－，从而实现对SO₂的处理(总反应为2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄)。已知，含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，则另一反应的离子方程式为                              ；

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）△H=－867 kJ·mol^–1  (3分)
（2）K=0.035(或带单位：L/mol)(3分)；向右、不移动； B(各2分)
（3）2Fe³⁺+SO₂+2H₂O＝2Fe²⁺+SO₄^2－+4H⁺(3分)

解析

（1） ①CH₄(g) + 4NO₂(g) =" 4NO(g)" + CO₂(g) + 2H₂O(g)    △H=" –574" kJ·mol^–1；
②CH₄(g) + 4NO(g) = 2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)       △H=" –" 1160 kJ·mol^–1；
依据盖斯定律计算①+ ②得到：CH₄(g) + 2NO₂(g) = N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)  △H=" –867" kJ·mol^–1；
故答案为：△H= –867 kJ·mol^–1；
（2）依据图象分析，15min时达到平衡时N₂浓度为0.2mol·L^–1，NO平衡浓度为1.6mol·L^–1，CO浓度为0.6 mol·L^–1，CO₂浓度为0.4 mol·L^–1，反应2NO(g) + 2CO(g)

 N₂(g) + 2CO₂(g)的平衡常数

。故答案为：0.035。①若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO气体0.6mol，此时c(CO) =" 1.2" mol·L^–1，而生成物浓度不变，根据平衡移动原理，平衡将正反应方向移动。②若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，浓度分别为c(NO)="1.6" mol·L^–1，c(CO)="0.6" mol·L^–1 + 0.6 mol·L^–1 =" 1.2" mol·L^–1，c(N₂) =" 0.2" mol·L^–1 + 0.6 mol·L^–1 =" 0.8" mol·L^–1，c(CO₂) =" 0.4" mol·L^–1；

，平衡不动。③如图甲所示，20min时，改变反应条件，导致反应速率减小，氮气浓度增大，平衡正向移动。加入催化剂，平衡不移动，A不合题；反应是气体体积减小的放热反应，降温可使平衡正向移动，氮气浓度增大，B符合题意；缩小容器体积虽然可使平衡正向移动，但改变条件的瞬间，N₂浓度增大，与图中描绘的情况不符，C不合题意；增加CO₂的量，平衡逆向移动，N₂浓度减小，D也不合题。故答案为：B。
（3） 总反应的离子方程式为：2SO₂+O₂+2H₂O＝4H⁺ + 2SO₄^2－，总反应减去反应4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O即得另一离子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O＝2Fe²⁺+SO₄^2－+4H⁺。

考点

据考高分专家说，试题“二氧化硫和氮氧化物(NOx)对大气污染日.....”主要考查你对 [离子方程式 ]考点的理解。

离子方程式

离子方程式：
用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。

离子方程式书写规则：
①写：写出化学反应方程式
②拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难容难电离的物质及气体等仍用化学式表示
③删：删去方程式两边不参加反应的离子
④查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
离子方程式书写及正误的判断方法：
①判断反应是否在水溶液中进行
因为电解质在水溶液中可以电离为自由移动的离子，在这种条件下才能发生离子反应。
②判断反应能否发生。
如果反应不能发生，当然也就没有离子方程式可言。
③判断反应物、生成物是否正确。
④判断质量和电荷是否守恒。
离子方程式不仅要质量守恒，而且反应前后各离子所带电荷总数必须相等。
⑤判断氧化物、难溶物、气体、单质、难电离的弱酸、弱碱、水是否写成了分子形式，而易电离的物质是否写成离子形式。
⑥判断连接符号“=”和“”及状态符号“↑”和“↓”运用是否正确。
强电解质的电离、不可逆反应、双水解反应用“=”；弱电解质电离、可逆反应、水解反应用“”。复分解反应、水解反应生成的难溶物用“↓”，气体用“↑”；单水解反应生成的难溶物不用“↓”，气体不用“↑”。
⑦判断微溶物的处理是否正确。
微溶物做反应物时，一般用离子形式，做生成物时一般用分子式。
⑧判断反应物的滴加顺序与方程式中生成物是否一致。
如：把碳酸钠溶液滴加到盐酸溶液中，和把盐酸滴加到碳酸钠溶液中反应产物是不同的。
⑨判断反应物的相对量与产物是否一致。
有些反应因反应物的量不同会生成不同的产物。如：CO₂、SO₂、H₂S等气体与碱溶液反应时，若气体少量，则生成正盐；若气体过量，则生成酸式盐。
⑩判断电解质在写成离子形式时阴阳离子个数比是否合理。
如Ba(OH)₂溶液和稀H₂SO₄反应的离子方程式往往错误写成： ，正确为：

书写与量有关的离子方程式：
基本方法是：把物质的量少的物质的系数定为1，其他物质按最大量消耗。

1.因滴加顺序不同造成连续反应

• HCl与Na₂CO₃

向Na₂CO₃溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写 （1）CO₃^2-+H⁺==HCO₃^- （2）HCO₃^-+H⁺==CO₂↑+H₂O
若向盐酸溶液中滴入Na₂CO₃溶液至不再产生气体，其离子反应一步完成 CO₃^2-+2H⁺==CO₂↑+H₂O
若向足量Na₂CO₃溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为： CO₃^2-+H⁺==HCO₃^-

• HCl与NaAlO₂ 

向Na₂CO₃溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写 （1）CO₃^2-+H⁺==HCO₃^- （2）HCO₃^-+H⁺==CO₂↑+H₂O
若向盐酸溶液中滴入Na₂CO₃溶液至不再产生气体，其离子反应一步完成 CO₃^2-+2H⁺==CO₂↑+H₂O
若向足量Na₂CO₃溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为： CO₃^2-+H⁺==HCO₃^-  

• AlCl₃与NaOH 

向AlCl₃溶液中滴入NaOH溶液至过量，其离子反应分步写 （1）Al³⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓ （2）Al(OH)₃+OH^-==AlO₂^-+2H₂O
若向NaOH溶液中加入少量AlCl₃溶液，其离子反应一步完成 Al³⁺+4OH^-==AlO₂^-+2H₂O
若向足量Al₂(SO₄)₃溶液中加入少量的NaOH溶液，其离子方程式为： Al³⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓

• AgNO₃与NH₃·H₂O

 向AgNO₃溶液中滴入稀NH₃·H₂O至过量，其离子反应分步写（1） Ag⁺+NH₃·H₂O==AgOH↓+NH₄⁺    (2)AgOH+2NH₃·H₂O==Ag(NH₃)₂⁺+OH^-+2H₂O
 若向NH₃·H₂O溶液中加入少量AgNO₃，其离子反应一步完成 Ag⁺+3NH₃·H₂O==Ag(NH₃)₂⁺+OH^-+NH₄⁺+2H₂O 
 若向足量AgNO₃溶液中滴入少量NH₃·H₂O，其离子方程式为：Ag⁺+NH₃·H₂O==AgOH↓+NH₄⁺

• CO₂与NaOH

向NaOH溶液中通人CO₂气体至过量，其离子反应分步写 （1）2OH^-+CO₂==CO₃^2-+H₂O (2)CO₃^2-+CO₂+H₂O==2HCO₃^-
若向足量NaOH溶液中通人少量CO₂气体，其离子方程式为： 2OH^-+CO₂==CO₃^2-+H₂O
若向NaOH溶液中通人过量CO₂气体，其离子反应一步完成 OH^-+CO₂==HCO₃^-

2.过量型：

向足量的Ca(HCO₃)₂溶液中逐渐滴入NaOH溶液          OH-+Ca²⁺+HCO₃^-==H₂O+CaCO₃↓
向足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO₃)₂溶液        Ca²⁺+2HCO₃^-+2OH^-==2H₂O+CaCO₃↓+CO₃^2-
Fe与HNO₃ ：铁过量时：Fe+4HNO₃==Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O
                       铁不足时：3Fe+8HNO₃==3Fe(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

3.定量型：

因还原性I^->Fe²⁺>Br^-,所以在FeI₂或者FeBr₂中通入一定量的Cl₂，发生不同的离子反应，依次为：
（1）2I^-+Cl₂==2Cl^-+I₂（2）2Fe²⁺+Cl₂==2Fe³⁺+2Cl^-（3）2Br^-+Cl₂==2Cl^-+Br₂

4.目标型

向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)₂溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全         Al³⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+4OH^-==AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至铝离子刚好沉淀完全                Al³⁺SO₄^2-+Ba²⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓+2BaSO₄↓

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