Question

【题目】某市对大气进行监测，发现该市首要污染物可吸入颗粒物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PM2.5、SO2、NO2等你进行研究具有重要意义．请回答下列问题：
（1）对PM2.5样本用适量蒸馏水处理制成待测试样．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/molL﹣1	4×10﹣6	6×10﹣4	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值= ．
（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）+ O2（g）=H2O（g）△H=﹣241.8kJ/mol﹣1
C（s）+ O2（g）=CO（g）△H=﹣110.5kJ/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．以下物质可作为洗涤剂的是 ．
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已知气缸中生成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的物质的量为8×10﹣4mol，计算该温度下的平衡常数K= ． 汽车启动后，气缸温度越高，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 ．

Answer 1

【答案】
（1）酸性；4
（2）C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；ab
（3）4×10﹣6；温度升高，反应速率加快，平衡右移；因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以任何温度下均不自发进行；2CO+2N0 2CO2+N2
【解析】解：（1.）根据电荷守恒得：[H+]+[K+]+[Na+]+[NH4+]=2[SO42﹣]+[NO3﹣]+[Cl﹣]，将表中数据带入得：[H+]=10﹣4 ， pH=﹣lg[H+]=4，溶液呈酸性，所以答案是：酸性；4；
（2.）①H2（g）+ O2（g）=H20 （g）△H=﹣241.8kJmol﹣1 ①
C（s）+ O2（g）=CO （g）△H=﹣110.5kJmol﹣1②
利用盖斯定律将方程式变形：②﹣①得 C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol，所以答案是：C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；②二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应：SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O；二氧化硫水溶液是亚硫酸所以也能够与碳酸钠反应：SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑所以可以用氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液做洗涤剂； 二氧化硫与氯化钙溶液不反应，且在亚硫酸氢钠溶液中的溶解度很小，所以不能用氯化钙和亚硫酸氢钠溶液做洗涤液，所以答案是：ab；
（3.）①设反应容器的体积是aL
根据题意得：

	N2（g）	+	O2（g）		2NO（g）
初始浓度					0
转化浓度
平衡浓度

将各种物质的浓度带入表达式 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；所以答案是：4×10﹣6；温度升高，反应速率加快，平衡右移；②2CO（g）=2C（s）+O2（g）是一个熵值减小的反应即：△S＜0，同时又是一个△H＞O，所以△H﹣T△S一定大于0，所以任何条件下不能自发进行，所以答案是：因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以任何温度下均不自发进行；③CO和NOx在催化剂发生反应：2CO+2N0 2CO2+N2 ， 所以答案是：2CO+2N0 2CO2+N2 ．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡的计算的相关知识，掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．