Question

13．顆粒物（PM2.5等）為連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物．請回答下列問題：
①將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣．若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學(xué)組分及其平均濃度如表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度/mol•L-1	4×10-5	6×10-5	2×10-4	4×10-4	3×10-4	2×10-4

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算PM_2.5待測試樣的pH=5．
②汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N₂和O₂反應(yīng)，其能量變化示意圖如圖3：

則：NO（g）?$\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=-91.5kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)溶液呈電中性，陽離子帶正電荷總數(shù)等于陰離子帶負電荷總數(shù)解答；
（2）根據(jù)能量變化圖計算反應(yīng)熱，反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和，從而書寫熱化學(xué)方程式，并求反應(yīng)熱．

解答 解：（1）根據(jù)溶液呈電中性的原理可得c（H⁺）+c（K⁺）+c（Na⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）+c（NO₃^-）+c（Cl^-），將各個數(shù)值代入上述式子可得c（H⁺）=1.0×10^-5mol/L，所以pH=-lg1.0×10^-5=5，
故答案為：5；
（2）該反應(yīng)中的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以N₂和O₂反應(yīng)生成NO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183kJ•mol^-1，則
NO（g）?$\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=-91.5kJ•mol^-1，
故答案為：-91.5．

點評 本題考查了生活中常見的環(huán)境污染與治理，涉及溶液離子濃度的計算，熱化學(xué)方程式的書寫，反應(yīng)熱的計算，本題題目難度中等．