NO_x、SO₂是大氣的主要污染物。研究消除NO_x、SO₂的方法和機理一直是環境專家不斷追求的目標。
Ⅰ.以V₂O₅為催化劑，將SO₂氧化為SO₃，進一步生產硫酸，變廢為寶。該過程的機理如下：
SO₂（g）+V₂O₅（s）?SO₃（g）+V₂O₄（s），活化能為E_a1
2V₂O₄（s）+O₂（g）?2V₂O₅（s），活化能為E_a2。



（1）則2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的ΔH=

E₁-E₂

E₁-E₂

kJ?mol^-1（用E₁～E₅中的合理數據組成的代數式表示）。
Ⅱ.已知：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g） ΔH=-akJ?mol^-1，在保持其他初始條件不變的情況下，分別在相同時間內，不同溫度、不同催化劑下，測得NO轉化率與溫度的關系如圖所示。

（2）在催化劑乙作用下，圖中M點

不是

不是

（填“是”或“不是”）平衡點，溫度高于400℃，NO轉化率降低的原因可能是

升高溫度，使得催化劑活性降低

升高溫度，使得催化劑活性降低

。
Ⅲ.中南大學某教授研究團隊以CO同時還原NO_x和SO₂過程為研究對象，發現在一定溫度下，平衡體系中發生的反應為：
①4CO（g）+2SO₂（g）?4CO₂（g）+S₂（g）
②4CO（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+4CO₂（g）
在該溫度下，總壓為4MPa條件下，以n（CO）：n（SO₂）：n（NO₂）=2：1：1通入，t₁s后達到平衡，CO₂的分壓為aMPa,N₂的分壓為bMPa。
（3）當t₁s達平衡時，以CO表示的反應速率為

（

2

-

a

）

t

1

（

2

-

a

）

t

1

MPa/s。
（4）反應①在該溫度下的K_p=

a

4

（

a

4

-

b

）

（

2

-

a

）

4

（

1

+

2

b

-

a

2

）

2

a

4

（

a

4

-

b

）

（

2

-

a

）

4

（

1

+

2

b

-

a

2

）

2

（MPa）^-1。（列出計算式即可以）
Ⅳ.湖大化工團隊在酸性的條件下，以電化學原理消除NO_x、SO₂，同時又變廢為寶。

（5）寫出NO_x轉化的電極反應方程式：

NO_x-（5-2x）e^-+（3-x）H₂O=

NO

-

3

+（6-2x）H⁺

NO_x-（5-2x）e^-+（3-x）H₂O=

NO

-

3

+（6-2x）H⁺

。
（6）電解生成的硫酸，電離方程式可表示為：H₂SO₄═H⁺+

HSO

-

4

，

HSO

-

4

?H⁺+

SO

2

-

4

。
①25℃時，Na₂SO₄溶液的pH

＞

＞

（填“＞”“＜”或“=”）7。
②0.100mol?L^-1的稀硫酸中，c（H⁺）=0.109mol?L^-1，求硫酸第二步電離的電離常數：

在0.100mol?L^-1的稀硫酸中，第一步電離產生的H⁺濃度為0.100mol/L，因此第二步電離產生的H⁺和

SO

2

-

4

的濃度均為0.109mol/L-0.1000mol/L=0.009mol/L，于是c（

HSO

-

4

）=0.100mol/L-0.009mol/L=0.091mol/L，因此，K_a2=

c

（

H

+

）

c

（

S

O

2

-

4

）

c

（

HS

O

-

4

）

=

0

.

109

×

0

.

009

0

.

091

=1.08×10^-2

在0.100mol?L^-1的稀硫酸中，第一步電離產生的H⁺濃度為0.100mol/L，因此第二步電離產生的H⁺和

SO

2

-

4

的濃度均為0.109mol/L-0.1000mol/L=0.009mol/L，于是c（

HSO

-

4

）=0.100mol/L-0.009mol/L=0.091mol/L，因此，K_a2=

c

（

H

+

）

c

（

S

O

2

-

4

）

c

（

HS

O

-

4

）

=

0

.

109

×

0

.

009

0

.

091

=1.08×10^-2

（寫出計算過程，結果保留三位有效數字）。