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、NOx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+	NH	SO	NO	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PM2.5待測(cè)試樣的pH ＝　▲　。

（2）汽車發(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3：

① N2(g)＋O2(g)2NO(g)  ΔH＝　▲　kJ·mol－1。

② 尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式　▲　。

③ 汽車汽油不完全燃燒時(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ΔH＞0，該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)？ ▲ （填“能或不能”）。依據(jù)是　▲　。

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4：

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

【知識(shí)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．

【答案解析】 （1）4

（2）+183 kJ·mol－1  2NO＋2CO2CO2＋N2  不能  該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)

（3）SO2＋I(xiàn)2＋2H2O＝SO＋2I－＋4H+  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

 解析：：（1）溶液中電荷守恒：C（K+）+C（NH4+）+C（H+）=2C（SO42-）+C（NO3-）+C（Cl-），得C（H+）=1×10-4mol•L-1，pH值為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
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：2NO＋2CO2CO2＋N2
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；
（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=SO42-+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

【思路點(diǎn)撥】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．