题目内容
（16分）最近全国各地持续出现雾霾天气，其首要污染物是可吸入颗粒物PM2.5和氮、硫的氧化物(PM2.5直径接近2.5×10-6m，1纳米=10-9m)，主要来源为工业废气、机动车尾气等。因此对PM2.5、SO2、NOx进行研究、处理意义重大。
(1) 下列关于PM2.5说法正确的是
a.PM2.5在空气中形成了胶体；
b.PM2.5表面积大，能吸附大量有毒、有害物质；
c.少开私家车，尽量选择公交、地铁出行，某种程度可以减少PM2.5污染
(2) 取PM2.5样本用蒸馏水处理制得试样，若测得该试样所含水溶性无机离子及其平均
浓度如下表
| 离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
| 浓度/ mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
（3）对汽车尾气中的NOx进行研究
①NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式 。
②汽车尾气系统中装有催化转化器，可将NOx还原成N2排出，已知下列热化学方程式：
ⅰ N2(g) +O2(g)
2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 ⅱ 2C(s)+ O2(g)
2CO(g) △H ="-" 221.0 kJ·mol-1ⅲ C(s)+ O2(g)
CO2( g) △H ="-" 393.5 kJ·mol-1温度升高，反应ⅲ化学平衡常数 。（填“增大”或“减小”或“不变”）
写出NO(g)和CO(g) 反应生成N2(g) CO2(g)的热化学方程式 。
（4）将工厂废气中产生的SO2通过下列流程，可以转化为有应用价值的硫酸钙等
①写出反应Ⅰ的化学方程式： 。
②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是 。
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42-所用试剂是 。
（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减小 （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防止亚硫酸铵(NH4) 2 SO3被氧化 （2分）
③盐酸和氯化钡（HCl 和 BaCl2) （2分）
解析试题分析：（1）a、PM2.5是指微粒直径≤2.5×10-6米的微粒，而胶粒直径为1～100nm，即在10-9～10-7米之间，故在空气中不只形成了胶体，还有浊液，故a错误；b．PM2.5直径小，表面积大，能吸附大量有毒、有害物质，故b正确；c．少开私家车，尽量选择公交、地铁出行，某种程度可以减少PM2.5污染，故c正确，答案选bc；
（2）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得c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(NO3-)+c(Cl-)计算c(H+)= 10-4mol/L，pH值为4；
（3）①NO2转化为HNO3的化学方程式为：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
反应ⅲ正反应放热，温度升高平衡逆向移动，反应物浓度增大，生成物浓度减小，化学平衡常数减小；
由盖斯定律，NO（g）和CO（g）反应生成N2（g）、CO2（g）的热化学方程式可由③×2-①-②得到，即2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746.5kJ/mol；
（4）①根据反应物和生成物，写出反应Ⅰ的化学方程式为：2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2；
②亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化，所以向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是防止亚硫酸铵（NH4）2SO3被氧化；
③检验SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl2）。
考点：考查常见的生活环境的污染及治理；反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数的含义；二氧化硫的化学性质，硫酸根离子的检验
名校课堂系列答案
黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO2和Fe2O3。
（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，则表示FeS2完全燃烧反应的热化学方程式为：
______________________________________________________________。
（2）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) 在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)=0.040mol/L。则该条件下反应的平衡常数K的数值为___________,SO2的平衡转化率为__________。
（3）当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是 。（填字母）
| A．向平衡混合物中充入Ar | B．向平衡混合物中充入O2 |
| C．改变反应的催化剂 | D．降低反应的温度 |
2SO3(g) △H<0 ， SO2的转化率在起始温度T1=673K下随反应时间（t）的变化如下图，其他条件不变，仅改变起始温度为T2=723K，请在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
（7分）(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s)；△H =" -235.8" kJ/mol;
己知：2 Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g)；△H = +62.2kJ/mol;
则反应 2O3（g）= 3O2（g） 的△H = kJ/mol；
②科学家P．Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产
生，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，阴极电极反应式为 。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) 某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃) 条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①在10 min～20 min的时间段内，以CO2表示的反应速率为 ；
②写出该反应的平衡常数的表达式K= ；
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是 (填序号字母)；
| A．容器内压强保持不变 | B．2v正(NO)=v逆(N2) |
| C．容器内CO2的体积分数不变 | D．混合气体的密度保持不变 |
⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能的燃料，通常用肼(N2H4)作为燃料，N2O4做氧化剂。
（1）已知：N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H＝＋67.7 kJ·mol－1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H＝－534.0 kJ·mol－1
2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－52.7 kJ·mol－1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式： 。
（2）工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，该反应的化学方程式为： 。
（3）一定条件下，在2L密闭容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2发生反应：
4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
测得平衡时数据如下：
| 平衡时物质的量（mol） | n(NO) | n(H2O） |
| 温度T1 | 1.6 | 2.4 |
| 温度T2 | 1.2 | 1.8 |
①在温度T1下，若经过10min反应达到平衡，则10min内反应的平均速率
v(NH3)＝ 。
②温度T1和T2的大小关系是T1 T2（填“>”、 “<”或“＝”）。
（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：
=O2↑+2H2O，则阴极反应为 。有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由 。（5）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
N2(g)＋2CO2(g)的△H＝ 。
在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应A（g）＋3B（g）
|
C．单位时间生成 n mol A，同时生成 3nmol B D． A、B、C的分子数之比为 1∶3∶2