某市對大氣進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物)其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。請回答下列問題:
(1)對PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度如下表:
離子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
濃度/mol.L |
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PM2.5的酸堿性為 ,試樣的pH值 。
(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= -241.8KJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= -110.5KJ/mol
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式 ;
②洗滌含SO2的煙氣,以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 ;
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化為:
①已知氣缸中生成NO的反應為:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H>0
若1mol空氣含有0.8molN2和0.2molO2,1300℃時在密閉容器內(nèi)反應達到平衡。測得NO為8×10-4mol.計算該溫度下的平衡常數(shù)K= ___________;汽車啟動后,氣缸溫度越高,單位時間內(nèi)NO排放量越大,原因是 。
②汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO,有人設想按下列反應除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知該反應的H>0,簡述該設想能否實現(xiàn)的依據(jù) 。
③目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學反應方程式為 。
(1)酸性;4;
(2)①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3KJ/mol;②a、b;
(3)①4×10-6;溫度越高,反應速率加快,平衡右移;②該反應是焓增,熵減的反應,任何溫度下均不自發(fā)進行;③2CO+2NO2CO2+N2
【解析】
(1)考查溶液中的電荷守恒具體計算,c(K+)+ c(H+)+ c(Na+)+c(NH4+)= c(OH—)+ 2 c(SO42—)+2 c(NO3—)+ cCl—),而c(OH—)·c(H+)=10-14,代入具體數(shù)據(jù)計算可得:c(OH—)=10-10mol/L,c(H+)=10-4 mol/L;
(2)①由蓋斯定律,兩式相加可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3KJ/mol;②吸收SO2可用ab;
(3)①由題目未告訴容器體積,不妨令為1L注意近似處理,平衡時: c(N2)=0.8mol/L, c(O2) ="0.2mol/L," ,c(NO)=8×10-8mol/L,將數(shù)據(jù)代入K=c2(NO)÷[c(N2)·c(O2)]= 4×10-6;因為該反應為吸熱反應,溫度越高,反應速率加快,平衡右移;②該反應是焓增,熵減的反應,由ΔG=ΔH-TΔS,任何溫度下均不自發(fā)進行;③產(chǎn)物為N2和CO2才無污染:2CO+2NO2CO2+N2
【規(guī)律提升】(1)溶液中的守恒規(guī)律要能夠靈活運用,pH計算式不要忽略水的離子積,并看清溫度限制;(2)蓋斯定律的運功要學會加減法的運用,符號不要弄反;(3)平衡常數(shù)有關(guān)計算時,近似處理(兩個數(shù)相加減相差100倍以上,可以忽略小的數(shù))、假設處理(例如假設體積)、三階段式等比較重要;(4)利用ΔG=ΔH-TΔS判斷反應進行方向一定不要把符號弄反。
【考點定位】本題以PM2.5等環(huán)保知識為背景,綜合考查反應原理部分內(nèi)容,具體如下:(1)電荷守恒、pH計算、蓋斯定律計算、SO2吸收問題、平衡常數(shù)計算、反應進行方向的判斷、信息方程式的書寫等。
科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
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 |
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
離子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
濃度(mol/L) | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
離子 | H+ | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
濃度/mol?L-1 | 未測定 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
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科目:高中化學 來源:2012-2013學年河北省灤南一中高二下學期期末考試化學試卷(帶解析) 題型:填空題
根據(jù)所學知識,完成下列問題:
(1)化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵生成的過程。鍵能是形成(或拆開)1 mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和其燃燒產(chǎn)物P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下鍵能(kJ· mol-1): P-P:198, P-O:360, O-O:498,白磷(P4)燃燒的熱化學方程式為 。
(2)化學能與電能之間可以相互轉(zhuǎn)化,以Fe、Cu、C(石墨)、CuSO4溶液、FeSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液 、AgNO3溶液為原料,通過原電池反應實現(xiàn)2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+,請你把下圖補充完整,使之形成閉合回路,并用元素符號標明電極。甲池中電解液是 溶液;乙池中電解液是 溶液。(要求:甲、乙兩池中電解質(zhì)元素種類始終保持不變)
(3)某市對大氣進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物)其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。請回答下列問題:
①對PM2.5空氣樣本用蒸餾水處理,制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度如下表:
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 |
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