题目内容

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
根据表中的数据判断该试样的酸碱性为
 
,其pH=
 

(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:
ⅰN2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1
ⅱ2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJ?mol-1
ⅲC(s)+O2(g)═CO2( g)△H=-393.5kJ?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
 
考点: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
专题:基本概念与基本理论,元素及其化合物
分析:(1)根据PM2.5是的含义、性质、危害等判断;
(2)观察表格中发现NH4+水解显酸性,PM2.5的酸碱性为酸性;
(3)①NO2转化为HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
反应ⅲ正反应放热,温度升高平衡左移,化学平衡常数减小;
根据盖斯定律,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;
(4)①根据反应物和生成物,写出反应Ⅰ的化学方程式;
②加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵(NH42SO3被氧化;
③检验SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡.
解答: 解:(1)a.PM2.5是指微粒直径≤2.5微米的微粒,而胶粒直径为1~100nm,故在空气中不只形成了胶体,还有浊液,故a错误;
b.PM2.5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;
故答案为;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计算H+离子浓度为10-4,pH值为4,故答案为:酸性;4;
(3)①NO2转化为HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为: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,温度升高平衡左移,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,故答案为:减小;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,故答案为;2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②亚硫酸根离子易被氧化,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(NH42SO3被氧化,
故答案为:防止亚硫酸铵(NH42SO3被氧化;
③检验SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡(HCl 和 BaCl2),故答案为:盐酸和氯化钡(HCl 和 BaCl2).
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、化学平衡移动、常数等,题目难度中等,注意相关知识的积累.
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