Question

（16分）最近全國(guó)各地持續(xù)出現(xiàn)霧霾天氣，其首要污染物是可吸入顆粒物PM2.5和氮、硫的氧化物(PM2.5直徑接近2.5×10-6m，1納米=10-9m)，主要來(lái)源為工業(yè)廢氣、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣等。因此對(duì)PM2.5 、SO2、NOx進(jìn)行研究、處理意義重大。

(1) 下列關(guān)于PM2.5說(shuō)法正確的是

a.PM2.5在空氣中形成了膠體；

b.PM2.5表面積大，能吸附大量有毒、有害物質(zhì)；

c.少開(kāi)私家車(chē)，盡量選擇公交、地鐵出行，某種程度可以減少PM2.5污染

(2) 取PM2.5樣本用蒸餾水處理制得試樣，若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子及其平均

濃度如下表

 

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

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷該試樣的酸堿性為 ，其pH= 。

（3）對(duì)汽車(chē)尾氣中的NOx進(jìn)行研究

①NOx能形成酸雨，寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式 。

②汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝有催化轉(zhuǎn)化器，可將NOx還原成N2排出，已知下列熱化學(xué)方程式：

ⅰ N2(g) +O2(g) 2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1

ⅱ 2C(s)+ O2(g)2CO(g) △H =- 221.0 kJ·mol-1

ⅲ C(s)+ O2(g) CO2( g) △H =- 393.5 kJ·mol-1

溫度升高，反應(yīng)ⅲ化學(xué)平衡常數(shù) 。（填“增大”或“減小”或“不變”）

寫(xiě)出NO(g)和CO(g) 反應(yīng)生成N2(g) CO2(g)的熱化學(xué)方程式 。

（4）將工廠廢氣中產(chǎn)生的SO2通過(guò)下列流程，可以轉(zhuǎn)化為有應(yīng)用價(jià)值的硫酸鈣等

①寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式： 。

②生產(chǎn)中，向反應(yīng)Ⅱ的溶液中加入強(qiáng)還原性的對(duì)苯二酚等物質(zhì)，目的是 。

③檢驗(yàn)經(jīng)過(guò)反應(yīng)Ⅲ得到的氨態(tài)氮肥中SO42-所用試劑是 。

 

Answer 1

（16分）

（1）b、c （2分）

(2)酸性 4 （各1分，共2分）

（3） ① 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （2分）

②減小 （2分）

2NO (g)+2 CO (g) =N2(g)+2CO2(g) △H =- 746.5kJ/mol （2分）

（4）① 2CaCO3 +O2 +2SO2＝ 2CaSO4 + 2CO2 （2分）

②防止亞硫酸銨(NH4) 2 SO3被氧化 （2分）

③鹽酸和氯化鋇（HCl 和 BaCl2) （2分）

【解析】

試題分析：（1）a、PM2.5是指微粒直徑≤2.5×10-6米的微粒，而膠粒直徑為1～100nm，即在10-9～10-7米之間，故在空氣中不只形成了膠體，還有濁液，故a錯(cuò)誤；b．PM2.5直徑小，表面積大，能吸附大量有毒、有害物質(zhì)，故b正確；c．少開(kāi)私家車(chē)，盡量選擇公交、地鐵出行，某種程度可以減少PM2.5污染，故c正確，答案選bc；

（2）觀察表格中發(fā)現(xiàn)NH4+水解顯酸性，PM2.5的酸堿性為酸性．試樣的pH值根據(jù)溶液中電荷守恒得c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(NO3-)+c(Cl-)計(jì)算c(H+)= 10-4mol/L，pH值為4；

（3）①NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO；

②ⅰN2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1 ①

ⅱ2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol-1 ②

ⅲC（s）+O2（g）═CO2（ g）△H=-393.5kJ?mol-1 ③

反應(yīng)ⅲ正反應(yīng)放熱，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)物濃度增大，生成物濃度減小，化學(xué)平衡常數(shù)減小；

由蓋斯定律，NO（g）和CO（g）反應(yīng)生成N2（g）、CO2（g）的熱化學(xué)方程式可由③×2-①-②得到，即2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746.5kJ/mol；

（4）①根據(jù)反應(yīng)物和生成物，寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為：2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2；

②亞硫酸根離子易被空氣中的氧氣氧化，所以向反應(yīng)Ⅱ的溶液中加入強(qiáng)還原性的對(duì)苯二酚等物質(zhì)，目的是防止亞硫酸銨（NH4）2SO3被氧化；

③檢驗(yàn)SO42-所用試劑是鹽酸和氯化鋇（HCl和BaCl2）。

考點(diǎn)：考查常見(jiàn)的生活環(huán)境的污染及治理；反應(yīng)熱和焓變；熱化學(xué)方程式；化學(xué)平衡常數(shù)的含義；二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)，硫酸根離子的檢驗(yàn)