简答题 某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
| K+
| Na+
| N![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/oqe34rtjfcj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
| S![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/lyuguq0m5yr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
| N![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ec4xay2ukql.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
| Cl-
|
浓度/mol·L-1
| 4×10-6
| 6×10-6
| 2×10-5
| 4×10-5
| 3×10-5
| 2×10-5
|
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为
,试样的pH=
。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/xvq54nttr2v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">O2(g) H2O(g) ΔH=\"-241.8\" kJ·mol-1 ①
C(s)+
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/xvq54nttr2v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">O2(g) CO(g) ΔH=\"-110.5\" kJ·mol-1 ②
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:
。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是
。
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/zkmq05eqcgp.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NO(g) ΔH>0
若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K=
。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是
。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据:
。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为
。
简答题 某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
| K+
| Na+
| N![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/oqe34rtjfcj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
| S![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/lyuguq0m5yr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
| N![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ec4xay2ukql.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
| Cl-
|
浓度/mol·L-1
| 4×10-6
| 6×10-6
| 2×10-5
| 4×10-5
| 3×10-5
| 2×10-5
|
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为
,试样的pH=
。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/xvq54nttr2v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">O2(g) H2O(g) ΔH=\"-241.8\" kJ·mol-1 ①
C(s)+
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/xvq54nttr2v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">O2(g) CO(g) ΔH=\"-110.5\" kJ·mol-1 ②
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:
。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是
。
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/zkmq05eqcgp.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NO(g) ΔH>0
若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K=
。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是
。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据:
60; 。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为
。
本题答案：（1）酸性 4
（
本题解析：
试题分析：（1）根据电荷守恒规律得c（Cl-）+ c（NO3-）+2 c（SO42-）= c（K+）+ c（Na+）+c（NH4+）+ c（H+），计算可得c（H+）=1×10-4mol/L,pH=\"4,\" PM2.5的酸碱性为酸性；
（2）①根据盖斯定律可得焦炭与水蒸气反应的热化学方程式=②-①，所以答案是C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol；
②二氧化硫可与氢氧化钙、碳酸钠溶液反应，但不与氯化钙、亚硫酸氢钠溶液反应，所以作洗涤剂的是氢氧化钙、碳酸钠，答案选ab；
（3）①N2(g)+O2(g)
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/zkmq05eqcgp.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NO(g)ΔH>0，开始时0.8 mol N2和0.2 mol O2,达到平衡, NO为8×10-4mol。根据化学方程式可计算出平衡时氮气、氧气的物质的量分别为0.7996mol、0.1996mol，NO的系数是2，所以化学平衡常数K=c（NO）2/c(N2)c(O2)=n（NO）2/n(N2)n(O2)= (8×10-4mol)2/0.7996mol×0.1996mol=4×10-6；该反应是吸热反应，温度越高，反应速率越快，对正反应有利，NO的排放量越大；
②从方程式上判断，该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行；
③汽车尾气系统中装置催化转化器，目的是把有毒气体转化为无毒气体二氧化碳、氮气，所以化学方程式为2CO+2NO
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/jz3z1mms2c5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO2+N2
考点：考查电荷守恒规律的应用，溶液pH的计算，盖斯定律的应用，化学平衡常数的计算，反应自发的判断，化学方程式的书写
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【困难】
Credit keeps the crown of the causeway. 守信誉的人不怕走在大街中央。
