Question

12．市對大氣進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5（直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物），其主要來源為燃煤、機動車尾氣等．因此，對PM2.5、SO₂、NO_x等進行研究具有重要意義．請回答下列問題：
（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣．
若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度/mol•L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5待測試樣的c（H⁺）=1×10^-4mol•L^-1．
（2）為減少SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉化為清潔氣體燃料．
已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.30kJ•mol^-1．
②洗滌含SO₂的煙氣．以下物質可作洗滌劑的是ab．
a．Ca（OH）₂  b．Na₂CO₃
c．CaCl₂  d．NaHSO₃
③目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉化器可減少CO和NO的污染，其化學反應方程式為2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液中電荷守恒計算H⁺離子濃度；
（2）①蓋斯定律的內容為：化學反應的反應熱值與反應的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應進行的途徑無關；根據(jù)蓋斯定律，用第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式可得焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式；
②依據(jù)二氧化硫的性質：是一種酸性氧化物可以和堿反應，二氧化硫溶于水得亞硫酸，酸性強于碳酸，所以可以和碳酸鈉溶液反應；
③在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉化器可減少CO和NO的污染，即生成無毒氣體，為氮氣和二氧化碳．

解答 解：（1）溶液中電荷守恒：C（K⁺）+C（NH₄⁺）+c（Na⁺）+C（H⁺）=2C（SO₄^2-）+C（NO₃^-）+C（Cl^-），4×10^-6mol/L+2×10^-5mol/L+6×10^-6mol/L+C（H⁺）=2×4×10^-5mol/L+3×10^-5mol/L+2×10^-5mol/L，得C（H⁺）=1×10^-4mol•L^-1，
故答案為：1×10^-4mol•L^-1；
（2）已知：①H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）；△H=-241.81kJ•mol^-1，②C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）；△H=-110.51kJ•mol^-1，
利用蓋斯定律，將②-①可得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），△H=（-110.5kJ/mol）-（-241.8kJ/mol）=+13l.3 kJ/mol，
所以焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式為：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.30kJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.30kJ•mol^-1；
②二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能夠與堿反應：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O；二氧化硫水溶液是亞硫酸所以也能夠與碳酸鈉反應：SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑所以可以用氫氧化鈣溶液和碳酸鈉溶液做洗滌劑；二氧化硫與氯化鈣溶液不反應，且在亞硫酸氫鈉溶液中的溶解度很小，所以不能用氯化鈣和亞硫酸氫鈉溶液做洗滌液，
故答案為：ab；
③汽車尾氣系統(tǒng)中裝置反應的化學方程式為：2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂，
故答案為：2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂．

點評 該題綜合考查化學反應原理的基礎知識，涉及離子的濃度、熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的應用，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律的含義，能夠根據(jù)蓋斯定律及已知熱化學方程式書寫出目標反應的熱化學方程式．