烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量；O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：NO（g）+O3（g）═NO2（g）+

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烟气（主要污染物SO₂、NO_x）经O₃预处理后用CaSO₃水悬浮液吸收，可减少烟气中SO₂、NO_x的含量；O₃氧化烟气中SO₂、NO_x的主要反应的热化学方程式为：
NO（g）+O₃（g）═NO₂（g）+O₂（g）△H=-200.9kJ．mol^-1
NO（g）+

1

2

O₂（g）═NO₂（g）△H=-58.2kJ．mol^-1
SO₂（g）+O₃（g）═SO₃（g）+O₂（g）△H=-241.6kJ．mol^-1
（1）反应3NO（g）+O₃（g）=3NO₂（g）的△H=-317.3 mol·L^-1．
（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO₂的物质的量，改变加入O₃的物质的量，反应一段时间后体系中n（NO）、n（NO₂）和n（SO₂）随反应前n（O₃）：n（NO）的变化见图．
①当n（O₃）：n（NO）＞1时，反应后NO₂的物质的量减少，其原因是O₃将NO₂氧化为更高价态氮氧化物 ．
②增加n（O₃），O₃氧化SO₂的反应几乎不受影响，其可能原因是可能是其反应较慢 ．
（3）当用CaSO₃水悬浮液吸收经O₃预处理的烟气时，清液（pH约为8）中SO₃^2-将NO₂转化为NO₂^-，其离子方程式为：SO₃^2-+2NO₂+2OH^-=SO₄^2-+2NO₂^-+H₂O ．
（4）CaSO₃水悬浮液中加入Na₂SO₄溶液，达到平衡后溶液中c（SO₃^2-）=

Ksp(CaSO3)

Ksp(CaSO4)

×c(SO₄^2-) [用c（SO₄^2-）、Ksp（CaSO₃）和Ksp（CaSO₄）表示]；CaSO₃水悬浮液中加入Na₂SO₄溶液能提高NO₂的吸收速率，其主要原因CaSO₃转化为CaSO₄使溶液中SO₃^2-的浓度增大，加快SO₃^2-与NO₂的反应速率 ．

本题难度：容易题型：填空题 | 来源：2015-江苏

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分析与解答 揭秘难题真相，上天天练！

习题“烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量；O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）...”的分析与解答如下所示：

分析

（1）NO（g）+O₃（g）═NO₂（g）+O₂（g）△H=-200.9kJ．mol^-1①
NO（g）+

1

2

O₂（g）═NO₂（g）△H=-58.2kJ．mol^-1②
将方程式2②+①3NO（g）+O₃（g）=3NO₂（g），焓变进行相应的改变；
（2）①臭氧具有强氧化性，能氧化生成的NO₂；
②增加n（O₃），O₃氧化SO₂的反应几乎不受影响，说明浓度对反应速率影响较小，可能是其反应速率较慢；
（3）溶液pH约为8，说明溶液呈碱性，SO₃^2-将NO₂转化为NO₂^-，同时SO₃^2-被氧化生成SO₄^2-，根据反应物和生成物书写离子方程式；
（4）CaSO₃水悬浮液中加入Na₂SO₄溶液，发生反应CaSO₃+SO₄^2-=CaSO₄+SO₃^2-，溶液中c（Ca²⁺）=

Ksp(CaSO3)

c(SO32-)

=

Ksp(CaSO4)

c(SO42-)

；根据CaSO₃+SO₄^2-=CaSO₄+SO₃^2-知，加入硫酸钠导致亚硫酸根离子浓度增大，浓度越大反应速率越大．

解答

解：（1）NO（g）+O₃（g）═NO₂（g）+O₂（g）△H=-200.9kJ．mol^-1 ①
NO（g）+

1

2

O₂（g）═NO₂（g）△H=-58.2kJ．mol^-1②
将方程式2②+①3NO（g）+O₃（g）=3NO₂（g），所以△H=2×（-58.2kJ．mol^-1）+（-200.9kJ．mol^-1）=-317.3kJ/mol，
故答案为：-317.3；
（2）①当n（O₃）：n（NO）＞1时，臭氧过量，臭氧具有强氧化性，能将反应后NO₂氧化为更高价氮氧化物，导致二氧化氮减少，故答案为：O₃将NO₂氧化为更高价态氮氧化物；
②增加n（O₃），O₃氧化SO₂的反应几乎不受影响，说明浓度对反应速率影响较小，可能是其反应速率较慢，故答案为：可能是其反应较慢；
（3）溶液pH约为8，说明溶液呈碱性，SO₃^2-将NO₂转化为NO₂^-，同时SO₃^2-被氧化生成SO₄^2-，根据反应物和生成物书写离子方程式为SO₃^2-+2NO₂+2OH^-=SO₄^2-+2NO₂^-+H₂O，故答案为：SO₃^2-+2NO₂+2OH^-=SO₄^2-+2NO₂^-+H₂O；
（4）CaSO₃水悬浮液中加入Na₂SO₄溶液，发生反应CaSO₃+SO₄^2-=CaSO₄+SO₃^2-，溶液中c（Ca²⁺）=

Ksp(CaSO3)

c(SO32-)

=

Ksp(CaSO4)

c(SO42-)

，所以c（SO₃^2-）=

Ksp(CaSO3)

Ksp(CaSO4)

×c(SO₄^2-)；根据CaSO₃+SO₄^2-=CaSO₄+SO₃^2-知，加入硫酸钠导致c（SO₃^2-）增大，浓度越大反应速率越大，所以加快反应速率，提高NO₂的吸收速率，
故答案为：

Ksp(CaSO3)

Ksp(CaSO4)

×c(SO₄^2-)；CaSO₃转化为CaSO₄使溶液中SO₃^2-的浓度增大，加快SO₃^2-与NO₂的反应速率．

点评

本题为2015年江苏省高考题，考查了溶度积常数计算、反应速率影响因素、氧化还原反应离子方程式的书写、盖斯定律等知识点，综合性较强，侧重考查学生分析计算能力，知道常见物质的性质、离子方程式书写规则，难点是（4）题计算，题目难度中等．