问题 问答题

(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/L4×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
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:

ⅰ N2(g) +O2(g) 2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 

ⅱ  2C(s)+ O2(g)2CO(g) △H ="-" 221.0 kJ·mol-1

ⅲ 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                

答案

(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)

题目分析:(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(NH42SO3被氧化;

③检验SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡(HCl和BaCl2)。

选择题
单项选择题