Question

中國環(huán)境監(jiān)測總站數(shù)據(jù)顯示，顆粒物(PM2.5等)為連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物。因此，對PM2.5、SO2、NOx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+	NH	SO	NO	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)計算PM2.5待測試樣的pH ＝　▲　。

（2）汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應，其能量變化示意圖如圖3：

① N2(g)＋O2(g)2NO(g)  ΔH＝　▲　kJ·mol－1。

② 尾氣中空氣不足時，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2。寫出NO被CO還原的化學方程式　▲　。

③ 汽車汽油不完全燃燒時還產(chǎn)生CO，若設想按下列反應除去CO：

2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知該反應的ΔH＞0，該設想能否實現(xiàn)？ ▲ （填“能或不能”）。依據(jù)是　▲　。

碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如圖4：

① 用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應　▲　。

② 用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是　▲　。

Answer 1

【知識點】反應熱和焓變；二氧化硫的化學性質(zhì)；二氧化硫的污染及治理．

【答案解析】 （1）4

（2）+183 kJ·mol－1  2NO＋2CO2CO2＋N2  不能  該反應是焓增、熵減的反應

（3）SO2＋I2＋2H2O＝SO＋2I－＋4H+  HI分解為可逆反應，及時分離出產(chǎn)物H2，有利于反應正向進行

 解析：：（1）溶液中電荷守恒：C（K+）+C（NH4+）+C（H+）=2C（SO42-）+C（NO3-）+C（Cl-），得C（H+）=1×10-4mol•L-1，pH值為4，
（2）①該反應中的反應熱=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和=（945+498)kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol
②在催化劑條件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被還原生成氮氣，所以其反應方程式為：2NO＋2CO2CO2＋N2
③該反應的反應物有2mol氣體，生成物有1mol氣體，△S＜0，△H＞0，所以，△H-T△S＞0，反應不能自發(fā)進行；
（3）①從流程圖可知，在反應器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反應方程式為SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+；
②HI分解為可逆反應，及時分離出產(chǎn)物H2，有利于反應正向進行

【思路點撥】本題考查了電解質(zhì)溶液中的電荷守恒、反應熱=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和、化學反應自發(fā)進行的條件、平衡移動等等知識，題目難度不大．