Question

【題目】霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活和健康。其中首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5，其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此改善能源結(jié)構(gòu)、機(jī)動(dòng)車限號(hào)等措施能有效減少PM2.5、SO2、NOx等污染。請(qǐng)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(cè)試樣(忽略OH－)。常溫下測(cè)得該試樣的組成及其濃度如下表：根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷該試樣的pH=___________。

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

(2)汽車尾氣中NOx和CO的生成：

已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0。恒溫，恒容密閉容器中，下列說法中，能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____。

A．混合氣體的密度不再變化 B．混合氣體的壓強(qiáng)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

(3)為減少SO2的排放，可洗滌含SO2的煙氣。下列可作為洗滌含SO2煙氣的洗滌劑是 ___________。

A．NaHCO3飽和溶液 B．FeCl2飽和溶液 C．酸性CaCl2飽和溶液

(4)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究性小組在實(shí)驗(yàn)室以Ag-ZSM-5為催化劑，測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因?yàn)?/span>___________________________________，在n(NO)/n(CO)=1的條件下，為更好的除去NOx物質(zhì)，應(yīng)控制的最佳溫度在_____K左右。

(5)車輛排放的氮氧化物、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是導(dǎo)致霧霾天氣的“罪魁禍?zhǔn)住��；钚蕴靠商幚泶髿馕廴疚颪O。在5L密閉容器中加入NO和活性炭(假設(shè)無雜質(zhì))，一定條件下生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1℃ 和T2℃時(shí)，測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量(n/mol)如下表：

物質(zhì) 溫度℃	活性炭	NO	E	F
初始	3.000	0.100	0	0
T1	2.960	0.020	0.040	0.040
T2	2.975	0.050	0.025	0.025

①寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________ (E,F均用化學(xué)式表示)。

②若T1<T2，則該反應(yīng)的ΔH___________0。(填“>”“<”或“=”)

③計(jì)算上述反應(yīng)T1℃時(shí)的平衡常數(shù)K=__________________。

Answer 1

【答案】4 D A NO的分解為放熱反應(yīng)，升高溫度不利于反應(yīng)正向進(jìn)行 870（850-900之間） C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g) < 4

【解析】

（1）根據(jù)溶液呈電中性，有c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH4＋)＋c(H＋)=2c(SO42－)＋c(NO3－)＋c(Cl－)，代入數(shù)值得出：c(H＋)=10－4mol·L－1，即pH=4；

（2）A、組分都是氣體，則氣體質(zhì)量不變，容器為恒容狀態(tài)，因此密度不變，不能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志，故A不符合題意；

B、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，因此壓強(qiáng)不變，不能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志，故B不符合題意；

C、因?yàn)闆]有起始物質(zhì)的量，因此無法判斷是否達(dá)到平衡，故C不符合題意；

D、氧氣的轉(zhuǎn)化率不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D符合題意，答案選D；

（3）A、亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，NaHCO3溶液能吸收SO2，故A正確；

B、FeCl2與SO2不發(fā)生反應(yīng)，因此不能除去SO2，故B不符合題意；

C、酸性CaCl2飽和溶液不與SO2反應(yīng)，因此不能除去SO2，故C不符合題意，答案為A；

（4）N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H＞0，因此NO的分解為放熱反應(yīng)，升高溫度，不利于反應(yīng)正向進(jìn)行；根據(jù)圖象，870K時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率幾乎最大；

（5）①因?yàn)槭翘幚砦廴�，因�?/span>NO和活性炭反應(yīng)，N元素轉(zhuǎn)化成N2，C轉(zhuǎn)化成CO2，即反應(yīng)方程式為C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)；

②根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，升高溫度時(shí)，NO的物質(zhì)的量增多，CO2和N2的物質(zhì)的量減小，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，根據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，即△H<0；

③C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)

起始： 0.1 0 0

變化： 0.08 0.04 0.04

平衡： 0.02 0.04 0.04 根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，K=，代入數(shù)值，K=4。