问题 填空题

研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大气污染物的治理具有重要意义。

(1)对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样中除H+和OH外其它水溶性离子的化学组分及其平均浓度如下表:

离子K+Na+NH4+SO42-NO3Cl
浓度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
 

根据表中数据判断试样的pH =        

(2)含SO2的工业废气处理:废气的将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,在废气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。

二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为             

亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为                

(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

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在汽车尾气系统中安装催化转化器,使NO和CO迅速发生反应转化成对环境无污染的气体,可减少CO和NO的污染,反应的化学方程式为              

(4)用CH4催化还原NOx可消除氮的氧化物的污染。例如:

CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol—1

CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol—1

H2O(g)= H2O(l)△H=-144kJ·mol—1

取标准状况下4.48LCH4还原NO2和NO的混合物,若氮氧化物完全被还原,且生成H2O(l),则放出的总热量Q的取值范围是              

答案

(1)4 (3分)

(2)Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)  Ca(HSO3)2 + O2 = CaSO4 + H2SO4(2分)

(3)①温度升高,反应速率加快,且平衡向正反应方向移动(2分)

②2CO + 2NO  2CO2 + N2 (2分)

(4)191kJ﹤Q﹤249.6kJ(4分)

题目分析:(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;

(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2;亚硫酸氢钙具有还原性,可被氧化为硫酸钙,反应的方程式为Ca(HSO3)2 + O2 = CaSO4 + H2SO4

(3)①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;

②汽车尾气系统中装置反应的化学方程式为 2CO + 2NO  2CO2 + N2

(4)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-574kJ•mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1

③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ•mol-1

由盖斯定律①+②+③×2得到:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H="-1910" kJ•mol-1

则热化学方程式为:④CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H=-955 kJ•mol-1

由盖斯定律②+③×2得到:⑤CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1248kJ•mol-1

标准状况下4.48LCH4物质的量为0.2mol,用极限法,如果全部按照④,放出热量191kJ,如果全部按照⑤,放出热量249.6kJ,所以Q的取值范围是191kJ﹤Q﹤249.6kJ。

单项选择题
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