汽车尾气的主要成分有CO、SO2、NO、NO2等．（1）利用氨水可以将SO2、NO2吸收，原理如图1所示．请写出NO2被吸收反应的离子方程式．（2）科研工作者目前正在尝试以二氧化钛（TiO2）催化分

Question

汽车尾气的主要成分有CO、SO₂、NO、NO₂等．
（1）利用氨水可以将SO₂、NO₂吸收，原理如图1所示．
请写出NO₂被吸收反应的离子方程式___．
（2）科研工作者目前正在尝试以二氧化钛（TiO₂）催化分解汽车尾气的研究．
①已知：
反应Ⅰ：Ⅰ：2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H₁ =-113.0 kJ•molˉ¹
反应Ⅱ：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（1）△H₂ =-288.4 kJ•molˉ¹
反应Ⅲ：3NO₂（g）+H₂O（g）═2HNO₃+2NO（g）△H₃ =-138.0 kJ•molˉ¹
则反应NO₂（g）+SO₂（g）═NO（g）+SO₃（1）△H₄=___
②已知TiO2催化尾气降解原理可表示为：
2CO（g）+O₂（g）⇌2CO₂（g）△H₅；
2H₂O（g）+4NO（g）+3O₂（g）⇌4HNO₃（g）△H₆．
在O₂、H₂O（g）浓度一定条件下，模拟CO、NO的降解，得到其降解率（即转化率）如图2所示．请解释t s后NO降解率下降的可能原因___．
（3）沥青混凝土也可降解CO．图3为在不同颗粒间隙的沥青混凝土（α、β型）在不同温度下，反应相同时间，测得CO降解率变化．结合图2回答下列问题：
①已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中，平衡时O₂浓度为00.01mol•L^-1，求此温度下CO降解反应的平衡常数___．
②下列关于图2的叙述正确的是___
A．降解率由b点到c点随温度的升高而增大，可知CO降解反应的平衡常数K_b<Kc
B．相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大
C．d点降解率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失效
③科研团队以β型沥青混凝土颗粒为载体，将TiO₂改为催化效果更好的TiO₂纳米管，在10℃～60℃范围内进行实验，请在图2中用线段与“”阴影描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围___．
（4）TiO₂纳米管的制备是在弱酸性水溶液中以金属钛为阳极进行电解，写出阳极的电极反应式___．

Answer 1

（1）根据流程图知，NO₂被NH₄HSO₃吸收生成N₂，N元素化合价由+4价变为0价，NO₂得电子被还原，则HSO₃^-失电子被氧化，被氧化生成SO₄^2-，反应的方程式为：4NH₄HSO₃+2NO₂=N₂+4NH₄HSO₄，离子方程式为2NO₂+4HSO₃^-═N₂+4SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2NO₂+4HSO₃^-═N₂+4SO₄^2-+4H⁺；
（2）①反应Ⅰ：2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H₁ =-113.0 kJ/mol
反应Ⅱ：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（1）△H₂ =-288.4 kJ/mol
根据盖斯定律（Ⅱ-Ⅰ）×(1)/(2)得反应NO₂（g）+SO₂（g）═NO（g）+SO₃（1），则△H₄=[（-288.4 kJ/mol）-（-113.0 kJ/mol）]×(1)/(2)=-87.7 kJ/mol
故答案为：-87.7 kJ/mol；
②可能的原因是t s后发生反应2NO=N₂+O₂生成氮气，并且NO浓度降低，2H₂O+4NO+O₂⇌4HNO₃平衡逆向移动，造成HNO₃浓度降低，
故答案为：随着反应的进行，可能发生反应2NO=N₂+O₂生成氮气，NO浓度降低，使平衡2H₂O+4NO+3O₂⇌4HNO₃向逆反应方向移动；
（3）①CO的降解率为x，设起始CO浓度为1mol/L，
                    2CO（g）+O₂（g）⇌2CO₂（g）
开始（c）         1                             0
变化                 x         (1)/(2)x                x
平衡              1-x          0.1              x，
k=(c2(CO2))/(c2(CO)c(O2))=(x2)/(0．12×(1-x)2)=(100x2)/((1-x)2)，
故答案为：(100x2)/((1-x)2)；
②A．平衡常数是温度的函数，温度升高向吸热方向进行，即向逆反应方向进行，k=(c2(CO2))/(c2(CO)c(O2))，故k减小，即K_b>K_c，故A错误；
B．由图得，相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大，故B正确；
C．d点降解率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失效，故C正确；
故答案为：BC；

③据催化剂能加快化学反应速率，但不影响平衡移动，故图为，
故答案为：；
（4）阳极失去电子发生氧化反应，故电极反应方程式为Ti-4e^-+2H₂O=TiO₂+4H⁺，

故答案为：Ti-4e^-+2H₂O=TiO₂+4H⁺．