Question

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站數(shù)據(jù)顯示，顆粒物（PM2.5等）為連續(xù)霧霾過(guò)程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物．因此，對(duì)PM2.5、SO₂、NO_x等進(jìn)行研究具有重要意義．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣．若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

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

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算PM_2.5待測(cè)試樣的pH=

 

．
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N₂和O₂反應(yīng)，其能量變化示意圖如圖：

①N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=

 

kJ?mol^-1．
②尾氣中空氣不足時(shí)，NO_x在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N₂．寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式

 

．
③汽車(chē)汽油不完全燃燒時(shí)還產(chǎn)生CO，若設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：
2CO（g）=2C（s）+O₂（g），已知該反應(yīng)的△H＞0，該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)？

 

（填“能或不能”）．依據(jù)是

 

．
（3）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO₂降低環(huán)境污染，同時(shí)又能制得氫氣，具體流程如圖：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)

 

．
②用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H₂的目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,二氧化硫的化學(xué)性質(zhì),二氧化硫的污染及治理

專(zhuān)題：基本概念與基本理論,元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)溶液中電荷守恒計(jì)算；
（2）①根據(jù)能量變化圖計(jì)算反應(yīng)熱，反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和；
②NO被CO還原，則CO被NO氧化生成二氧化碳，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
③△H-T△S＞0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；
（3）①?gòu)牧鞒虉D可知，在反應(yīng)器中，I₂氧化SO₂，生成硫酸和HI；
②HI分解是可逆反應(yīng)，分離出氫氣有利于平衡正向移動(dòng)．

解答： 解：（1）溶液中電荷守恒：C（K⁺）+C（NH₄⁺）+c（Na⁺）+C（H⁺）=2C（SO₄^2-）+C（NO₃^-）+C（Cl^-）+c（OH^-）和K_W，得C（H⁺）=1×10^-4mol?L^-1，pH值為4，
故答案為：4；
（2）①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，故答案為：+183；
②在催化劑條件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被還原生成氮?dú)�，所以其反�?yīng)方程式為：2CO+2NO

催化劑  .

N₂+2CO₂，故答案為：2CO+2NO

催化劑  .

N₂+2CO₂；
③該反應(yīng)的反應(yīng)物有2mol氣體，生成物有1mol氣體，△S＜0，△H＞0，所以，△H-T△S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：不能，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，△H-T△S＞0；
（3）①?gòu)牧鞒虉D可知，在反應(yīng)器中，I₂氧化SO₂，生成硫酸和HI，反應(yīng)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=SO₄^2-+2I^-+4H⁺，故答案為：SO₂+I₂+2H₂O=SO₄^2-+2I^-+4H⁺；
②HI分解為可逆反應(yīng)，及時(shí)分離出產(chǎn)物H₂，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，故答案為：HI分解為可逆反應(yīng)，及時(shí)分離出產(chǎn)物H₂，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解質(zhì)溶液中的電荷守恒、反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件、平衡移動(dòng)等等知識(shí)，題目難度不大．