Question

（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^+	SO4^2-	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                。

Answer

（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、PM2.5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．PM2.5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PM2.5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(SO42-)+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SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl2）。

考点：考查常见的生活环境的污染及治理；反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数的含义；二氧化硫的化学性质，硫酸根离子的检验