Question

【題目】空氣中含有吸入顆粒物PM2.5，嚴(yán)重影響人的生理和健康，因此改善發(fā)質(zhì)結(jié)構(gòu)、機(jī)動(dòng)車輛措施能有效減少PM2.5、SO2、NO3等的污染。請回答下列問題：

(1)將一定量的某PM2.5樣品用蒸餾水溶解制成待測試樣(忽略O(shè)H-)。常溫下，測得該試樣的組成及其濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3﹣	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)判斷，該試樣的pH = ________。

(2)汽車尾氣中NOx和CO的生成。已知：氣缸中生成NO的反應(yīng)為N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H＞0。恒溫，恒容密閉容器中，下列敘述，能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________ (填序號(hào))。

A.混合氣體的密度不再變化 B.混合氣體的平均分子質(zhì)量不再變化

C.N2、O2、NO的物質(zhì)的量之比為1：1：2 D.氧氣的轉(zhuǎn)化率不再變化

E.生成lmol N2的間時(shí)有l(wèi)mol O2被消耗

(3)為減少CO2、SO2的排放，常采取的措施如下:

①將煤轉(zhuǎn)化為淸潔氣體燃料。己知：H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g) △H =-241.8kJ mol-1； C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H =-110.5kJ mol-1。寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________________。

②洗滌含SO2的煙氣。下列物質(zhì)，可作為洗滌含SO2煙氣的洗滌劑的是______(填序號(hào))。

A.濃氨水 B.碳酸氫鈉飽和溶液 C.FeCl3飽和溶液 D.酸性CaCl2飽和溶液

(4)某濕度下，反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)中，在保證O2濃度不變的情況下，增大容器的體積, 平衡將_____(填“正反應(yīng)方向” “逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。

判斷的依據(jù)是__________________________________。

(5)甲醇燃料電池可能成為未來便攜電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。某種甲醇燃料電池的工作原理如圖14所示，則通入a氣體的電極，電極反應(yīng)式為_________________。

(6)—定條件下，甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。常溫條件下，將a mol/L的CH3COOH溶液與bmol/LBa(OH)2溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)，2c(Ba2+)=c(CH3COO-)，用含a和b的代數(shù)式表示，該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為___________________。

Answer 1

【答案】 4 DE C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol1 ABC 不 保證c(O2)不變的情況下，增大容器體積，c(NO2)與c(NO)同等倍數(shù)減小，其濃度商不變，所以平衡不移動(dòng) CH3OH6e+H2O=CO2+6H+

【解析】(1)觀察表格中發(fā)現(xiàn)NH4+水解顯酸性，試樣的pH值根據(jù)溶液中電荷守恒計(jì)算氫離子濃度為10-4mol/L，pH=-lgc（H+）=-lg10-4=4；(2) A.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，混合氣體的密度不再變化不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B. 混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，物質(zhì)的量也不變，所以混合氣體的平均分子質(zhì)量不再變化不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C.N2、O2、NO的物質(zhì)的量之比為1∶1∶2不能說明正逆反應(yīng)速率相等，不能據(jù)此說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；D.氧氣的轉(zhuǎn)化率不再變化說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確；E.生成lmol N2的間時(shí)有lmol O2被消耗說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，E正確；答案選DE。(3) ①已知：ⅰ、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=－241.8kJ·mol-1，ⅱ、C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=－110.5kJ·mol-1，利用蓋斯定律，將ⅱ-ⅰ可得C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=（-110.5kJmol-1）-（-241.8kJmol-1）=+131.3 kJmol-1；②洗滌含SO2的煙氣，根據(jù)酸性氧化物的性質(zhì)選濃氨水和碳酸氫鈉飽和溶液，另外氯化鐵能氧化SO2，也可以吸收SO2，SO2和氯化鈣溶液不反應(yīng)，答案選ABC；（4）由于保證c(O2)不變的情況下，增大容器體積，c(NO2)與c(NO)同等倍數(shù)減小，其濃度商不變，所以平衡不移動(dòng)；(5)根據(jù)原電池的工作原理，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即左端電極為負(fù)極，通入的是CH3OH，根據(jù)示意圖，電池內(nèi)部有H＋轉(zhuǎn)移，說明環(huán)境是酸性，因此負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋。(6)依據(jù)電荷守恒有c(H＋)＋2c(Ba2＋)=c(CH3COO－)＋c(OH－)，2c(Ba2＋)=c(CH3COO－)，推出c(H＋)=c(OH－)，溶液顯中性，則Ka=c(CH3COO－)×c(H＋)/c(CH3COOH)==10－7×2b/(a－2b)。