Question

（8分）PM2.5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx 等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
浓度/mol?L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根据表中数据计算PM2.5试样的pH 。

（2）NOx 汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

则N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为

（3）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应：

②将生成的氢气与氧气分别通入两个多孔惰性电极，KOH溶液作为电解质溶液，负极的电极反应式_ _。

Answer 1

（8分）

（1）pH=4 。（2分）

（2）N2(g)＋O2(g)= 2NO(g) △H=+184kJ/mol （2分）

（3）SO2 + I2 + 2H2O = SO42- + 2I- + 4H+ （2分） ； H2-2e-+2OH-=2H2O （2分）

【解析】

试题分析：（1）根据电荷守恒规律，则PM2.5样本中氢离子的浓度是（2×4×10-5+3×10-5+2×10-5）-（2×10-5+4×10-6+6×10-6）=1×10-4mol/L，则pH=4；

（2）根据反应热=断键吸收的能量-成键时放出的能量，则N2和O2反应生成NO的反应热为（946+498）kJ/mol -2×630kJ/mol=+184 kJ/mol，则N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2(g)＋O2(g)= 2NO(g) △H=+184kJ/mol；

（3）反应器中发生的反应是二氧化硫与碘水的反应，生成硫酸和HI，离子方程式是SO2 + I2 + 2H2O = SO42- + 2I- + 4H+ ；氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应，电解质溶液为KOH溶液，则负极是氢气失去电子与氢氧根离子结合为水，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。

考点：考查电荷守恒规律的应用，反应热的计算，热化学方程式的书写，电化学反应原理的应用