（2）某科研小组研究臭氧氧化--碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：
反应Ⅰ：NO(g)+ O3(g) 反应Ⅱ：SO2(g)+ O3(g)
NO2(g)+O2(g) △H1 = -200.9 kJ?mol-1 Ea1 = 3.2 kJ?mol-1 SO3(g)+O2(g) △H2 = -241.6 kJ?mol-1 Ea2 = 58 kJ?mol-1
3O2(g)。请回答：
已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)
其它条件不变，每次向容积为2L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_______。 ②下列说法正确的是________。 A．P点一定为平衡状态点
B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零 C．其它条件不变，若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率 D．臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
③假设100℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为10分钟，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；NO的平均反应速率为________；反应Ⅱ在此时的平衡常数为_______________。
（3）用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置（电极均为惰性材料）进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能：
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①M极发生的电极反应式为___________________。
②质子交换膜右侧的溶液在反应后pH________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
③当外电路通过0.2 mol电子时，质子交换膜左侧的溶液质量______（填“增大”或“减小”）_______克。 【答案】 (1). CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955 kJ/mol (2). 反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，相同条件下更易发生反应 (3). BCD (4). 0.65 (5). 0.0425mol/(L.min) (6). 0.96 (7). SO2+2H2O-2e- =SO42- +4H+ (8). 增大 (9). 增大 (10). 6.2
【解析】(1)CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的化学方程式为：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)。已知：
-1
①CH4 (g)+4NO2 (g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2 O(g)△H=-574kJ?mol，②CH4 (g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2
O(g)△H=-1160kJ?mol-1，③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1，将CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)，△H=
-1
答案为：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)，△H=-955 kJ?mol；
可得：
=-955kJ/mol，故
(2)①反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，相同条件下更易发生反应，因此相同温度下NO的转化率远高于SO2，故答案为：反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，相同条件下更易发生反应；
②A．随着反应的进行，反应物的转化率逐渐增大，因此P点不一定为平衡状态点，可能是建立平衡过程中的一个点，故A错误；B．根据图像，温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零，故B正确；C．根据2O3(g)
3O2(g)，其它条件不变，若缩小反应器的容积，平衡逆向
NO和SO2的转化率增大，D．移动，使得臭氧的浓度增大，反应I和反应II的平衡正向移动，故C正确；根据图像，臭氧氧化过程中二氧化硫的转化率较低，不能有效地脱除SO2，二氧化硫是碱性氧化物，能够被氢氧化钠溶液吸收，故D正确；故选BCD；
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(3)①该装置是原电池，反应原理为二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸，通入氧气的N电极是正极，原电池放电时，氢离子由负极移向正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，负极M上，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-，故答案为：SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-；
pH增大，②质子交换膜右侧为正极区，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，溶液中的氢离子浓度减小，故答案为：增大；
③质子交换膜左侧为负极区，负极上，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-，当外电路通过0.2 mol电子时，生成0.4mol氢离子，有2mol氢离子通过质子交0.1mol-0.2mol×1g/mol=6.2g，故答案为：增大；6.2。 换膜移向右侧，左侧的溶液质量增大64g/mol×
10. 某含铬污泥主要含Cr2O3、Al2O3、Fe2O3等物质，该污泥可以用湿法回收利用，流程如下图所示：
已知：室温下部分氢氧化物的Ksp见下表 Ksp
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Al(OH)3 3×10-34 Fe(OH)3 4×10-38 Cr(OH)3 6×10-31 Mn(OH)2 4×10-14