(2014届江西省景德镇市高三第一次模拟考试卷理综化学试卷)
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 | H+ | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol·L-1 | 未测定 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(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)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(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。以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H
0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是 。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
③ 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△H0,判断该设想能否实现并简述其依据: 。
(1)PH=4
(2)①C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=+131.3kJ/mol ② A B
(3)①4×10-6,温度越高,反应速率越大 ②2XCO+2NOX2XCO2+N2
③不能实现,因为该反应的△H>0,△S<0,所以△G>0
(1)根据溶液呈电中性的原理可得c(H+)+c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(NO3-)+c(Cl-)。将各个数值代入上述式子可得c(H+)=1.0×10-4mol/L,所以pH=4;(2)① ②-①整理可得C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=+131.3kJ/mol;②A.Ca(OH) 2+ SO2=CaSO3↓+H2O;正确。B.Na2CO3+ SO2=Na2SO3+ CO2。正确。C.CaCl2不反应,不能作吸收剂,错误。D.NaHSO3不反应,不能作吸收剂,错误。(3)①在反应开始时,n(N2)=0.8mol;n(O2)=0.2mol;n(NO)=0;当反应达到平衡时,n(N2)=(0.8-4×10-4)mol
n(O2)=(0.2-4×10-4)mol; n(NO)= 8×10-4mol.假设气缸的容积为VL。则该温度下的平衡常数。汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,是因为升高温度,化学反应速率加快。②根据已知条件结合质量守恒定律可得反应方程式为:2XCO+2NOX
2XCO2+N2。③由于反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)△H>0是个体系混乱程度减小的吸热反应。ΔH>0;△S<0,根据体系的自由能ΔG=ΔH-T·ΔS>0,.所以该设想不能实现。