Question

大氣中可吸入顆粒物PM2.5主要來源為燃煤、機動車尾氣等。

（1）若取某PM2.5樣本，用蒸餾水處理，測得溶液中含有的離子有：K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-，則該溶液為 （填“酸性”或“堿性”）溶液，其原因用離子方程式解釋是： 。

（2）“洗滌”燃煤煙氣可減輕PM2.5中SO2的危害，下列可適用于吸收SO2的試劑有

A．CaCl2溶液 B．氨水 C．Ca(OH)2懸濁液 D．濃H2SO4

（3）煤煙氣中的氮氧化物可用CH4催化還原成無害物質。若常溫下，1molNO2與CH4反應，放出477.5kJ熱量，該反應的熱化學方程式是 。

（4）安裝汽車尾氣催化轉化器也可減輕PM2.5的危害，其反應是：

2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g)；△H＜0。

①該反應平衡常數表達式K= ；溫度升高K值 （填“增大”或“減小” ）

②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是 。

（5）使用鋰離子電池為動力汽車，可減少有害氣體的排放。錳酸鋰離子蓄電池的反應式為：

Li1－xMnO4 ＋ LixC LiMnO4 ＋ C

下列有關說法正確的是

A．充電時電池內部Li＋向正極移動

B．放電過程中，電能轉化為化學能

C．放電時電池的正極反應式為：Li1－xMnO4＋xe—＋xLi＋＝LiMnO4

D．充電時電池的正極應與外接電源的負極相連

 

Answer 1

（1）酸性 ，NH4++H2ONH3·H2O+H+ （2）B C

（3）2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)；△H= -955kJ/mol

（4）①；減小 ② D （5）C

【解析】

試題分析：（1）取某PM2.5樣本，用蒸餾水處理，測得溶液中含有的離子有：K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-，則由于K+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-都是強酸或強堿的離子，而NH4+則是弱堿根離子。含有強酸弱堿鹽。弱堿根離子水解消耗水電離產生的OH-，使溶液顯酸性。其原因用離子方程式解釋是為NH4++H2ONH3·H2O+H+。(2)SO2溶于水發(fā)生反應：SO2+H2O=H2SO3. H2SO3是酸，電離產生大量的H+而使溶液顯酸性。所以應該用堿性物質氨水、Ca(OH)2懸濁液來吸收。因此選項為B、C。（3）根據題意可得該反應的熱化學方程式為2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)；△H= -955kJ/mol。（4）①根據化學平衡常數的含義可得該反應平衡常數表達式K=。由于該反應的正反應為放熱反應。根據平衡移動原理：溫度升高，化學平衡向吸熱反應方向移動，對該反應來說升高溫度，化學平衡向逆向移動，所以K值減小。②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行。a.在反應剛開始時，由于溫度變化不明顯。主要是濃度的影響。隨著反應的進行，氣體的溫度逐漸升高，影響化學反應速率的主要因素是溫度。所以化學反應速率逐漸加快；當反應進行到一定程度后，反應物的濃度是影響化學反應速率的主要因素。由于反應物不斷消耗，濃度減小，所以速率又逐漸減小。跟反應是否達到平衡無關。錯誤。B.在剛開始時反應剛發(fā)生，還未達到平衡，所以不能說平衡常數。當反應達到平衡后，升高溫度，化學平衡逆向移動，K減小。但是從圖像并未看出這一點來。錯誤。C若t點反應達到平衡，則各種反應混合物的濃度不應該發(fā)生變化。但是圖像顯示的c(CO)及c(CO2)任然在變化，因此反應為達到平衡。錯誤。d.在反應開始時，由于反應是從正反應方向開始，NO的質量最大，質量分數也最大，隨著反應的減小，NO不斷消耗。其質量分數也逐漸減小，當反應達到平衡后各種物質的質量、物質的量不變，所以其質量分數也不變。正確。（5）A．根據同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，充電時電池內部Li＋向負極移動。錯誤。B．放電過程中，化學能轉化為電能。錯誤。C．放電時電池正極發(fā)生還原反應。正極反應式為：Li1－xMnO4＋xe—＋xLi＋＝LiMnO4。正確。D．充電時電池的正極應與外接電源的正極相連。錯誤。

考點：考查PM2.5樣本的水溶液的酸堿性及原因、熱化學方程式的書寫、溫度對化學平衡常數的影響、化學平衡常數的表達式、化學平衡狀態(tài)的判斷、電化學反應原理的知識。