题目

题型：不详难度：来源：

（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PM_2.5和氮、硫的氧化物(PM_2.5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PM_2.5、SO₂、NO_x进行研究、处理意义重大。
(1) 下列关于PM_2.5说法正确的是       
a.PM_2.5在空气中形成了胶体；
b.PM_2.5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PM_2.5污染
(2) 取PM_2.5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/L	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

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SO₄^2-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）

解析

试题分析：（1）a、PM_2.5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．PM_2.5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PM_2.5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(SO₄^2-)+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（NH₄）₂SO₃被氧化；
③检验SO₄^2-所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl₂）。