（2013•天津）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2.5 μm的悬
（2013•天津）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2.5 μm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：
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）+[1/2]O2 （g）=H2O；△H=-241.81kJ•mol-1
C （s）+[1/2]O2 （g）=CO （g）；△H=-110.51kJ•mol-1
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）2b．Na2CO3c．CaCl2d．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）⇌2NO （g）；△H＞0
若1mol空气含0.8mol N2和0.2mol O2，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为：8×10-4 mol．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△H＞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
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+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
| 浓度/mol•L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
（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）+[1/2]O2 （g）=H2O；△H=-241.81kJ•mol-1
C （s）+[1/2]O2 （g）=CO （g）；△H=-110.51kJ•mol-1
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）2b．Na2CO3c．CaCl2d．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）⇌2NO （g）；△H＞0
若1mol空气含0.8mol N2和0.2mol O2，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为：8×10-4 mol．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△H＞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
2CO+2NO
2CO2+N2
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2CO+2NO
2CO2+N2
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解题思路：（1）观察表格中发现NH4+水解显酸性，PM2.5的酸碱性为酸性；
（2）利用盖斯定律计算反应热；
（3）①计算出平衡时各种物质的物质的量，结合平衡常数的表达式计算；
②根据G=△H-T•△S判断反应能否自发进行；
③根据生成物为氮气和二氧化碳书写．
（2）利用盖斯定律计算反应热；
（3）①计算出平衡时各种物质的物质的量，结合平衡常数的表达式计算；
②根据G=△H-T•△S判断反应能否自发进行；
③根据生成物为氮气和二氧化碳书写．
（1）观察表格中发现NH4+水解显酸性，PM2.5的酸碱性为酸性．试样的pH值根据溶液中电荷守恒计算H+离子浓度为10-4，PH值为4，故答案为：酸性；4；
（2）①已知：①H2 （g）+[1/2]O2 （g）=H2O（g）；△H=-241.81kJ•mol-1，
②C （s）+[1/2]O2 （g）=CO （g）；△H=-110.51kJ•mol-1，
利用盖斯定律，将②-①可得C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）；△H=（-110.51kJ•mol-1）-（-241.81kJ•mol-1）=++13l.3 kJ•mol-1，
故答案为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）；△H=+13l.3 kJ•mol-1；
②洗涤含SO2的烟气，根据酸性氧化物的性质选a．Ca（OH）2 b．Na2CO3，故答案为：a、b；
（3）①计算平衡常数时，先计算物质的平衡量，N2为0.8mol-4×10-4 mol，O2为0.2mol-4×10-4 mol，带入平衡常数表达式即可，得K=4×10-6，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快，平衡右移，
故答案为：4×10-6；温度升高，反应速率加快，平衡右移；
②2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应．根据G=△H-T•△S，G＞0，不能实现，故答案为：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反应的化学方程式为2CO+2NO
催化剂
.
2CO2+N2，故答案为：2CO+2NO
催化剂
.
2CO2+N2．
点评：
本题考点： 化学平衡的计算；用盖斯定律进行有关反应热的计算；pH的简单计算．
考点点评： 该题综合考查化学反应原理的基础知识，涉及离子的水解、PH值的计算、盖斯定律的应用、化学平衡常数的计算、自由能的应用等，题目难度中等，注意相关知识的积累．
1年前
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