Question

中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物。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。若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+	NH	SO	NO	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待测试样的pH ＝　▲　。

（2）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图3：

① N2(g)＋O2(g)2NO(g)  ΔH＝　▲　kJ·mol－1。

② 尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2。写出NO被CO还原的化学方程式　▲　。

③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，若设想按下列反应除去CO：

2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知该反应的ΔH＞0，该设想能否实现？ ▲ （填“能或不能”）。依据是　▲　。

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，具体流程如图4：

① 用离子方程式表示反应器中发生的反应　▲　。

② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是　▲　。

Answer 1

【知识点】反应热和焓变；二氧化硫的化学性质；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  该反应是焓增、熵减的反应

（3）SO2＋I2＋2H2O＝SO＋2I－＋4H+  HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行

 解析：：（1）溶液中电荷守恒：C（K+）+C（NH4+）+C（H+）=2C（SO42-）+C（NO3-）+C（Cl-），得C（H+）=1×10-4mol•L-1，pH值为4，
（2）①该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=（945+498)kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol
②在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以其反应方程式为：2NO＋2CO2CO2＋N2
③该反应的反应物有2mol气体，生成物有1mol气体，△S＜0，△H＞0，所以，△H-T△S＞0，反应不能自发进行；
（3）①从流程图可知，在反应器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反应方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+；
②HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行

【思路点拨】本题考查了电解质溶液中的电荷守恒、反应热=反应物的键能和-生成物的键能和、化学反应自发进行的条件、平衡移动等等知识，题目难度不大．