Question

大氣中可吸入顆粒物PM_2.5主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。
（1）若取某PM_2.5樣本，用蒸餾水處理，測得溶液中含有的離子有：K⁺、Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-，則該溶液為       （填“酸性”或“堿性”）溶液，其原因用離子方程式解釋是：        。
（2）“洗滌”燃煤煙氣可減輕PM_2.5中SO₂的危害，下列可適用于吸收SO₂的試劑有      
A．CaCl₂溶液     B．氨水     C．Ca(OH)₂懸濁液     D．濃H₂SO₄
（3）煤煙氣中的氮氧化物可用CH₄催化還原成無害物質(zhì)。若常溫下，1molNO₂與CH₄反應(yīng)，放出477.5kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是            。
（4）安裝汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器也可減輕PM2.5的危害，其反應(yīng)是：
2NO(g) + 2CO(g) 2CO₂(g)+ N₂(g)；△H＜0。
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=         ；溫度升高K值       （填“增大”或“減小” ）
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t₁時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是         。

（5）使用鋰離子電池為動(dòng)力汽車，可減少有害氣體的排放。錳酸鋰離子蓄電池的反應(yīng)式為：
     Li_1－xMnO₄ ＋ Li_xC LiMnO₄ ＋ C
下列有關(guān)說法正確的是          
A．充電時(shí)電池內(nèi)部Li^＋向正極移動(dòng)
B．放電過程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．放電時(shí)電池的正極反應(yīng)式為：Li_1－xMnO₄＋xe^—＋xLi^＋＝LiMnO₄
D．充電時(shí)電池的正極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連

Answer 1

（1）酸性，NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺   （2）B C
（3）2NO₂(g)+CH₄(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(l)；△H=" -955kJ/mol"
（4）①；減小   ②  D （5）C

解析試題分析：（1）取某PM_2.5樣本，用蒸餾水處理，測得溶液中含有的離子有：K⁺、Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-，則由于K⁺、Na⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-都是強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的離子，而NH₄⁺則是弱堿根離子。含有強(qiáng)酸弱堿鹽。弱堿根離子水解消耗水電離產(chǎn)生的OH-，使溶液顯酸性。其原因用離子方程式解釋是為NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺。(2)SO₂溶于水發(fā)生反應(yīng)：SO₂+H₂O=H₂SO₃.H₂SO₃是酸，電離產(chǎn)生大量的H⁺而使溶液顯酸性。所以應(yīng)該用堿性物質(zhì)氨水、Ca(OH)₂懸濁液來吸收。因此選項(xiàng)為B、C。（3）根據(jù)題意可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NO₂(g)+CH₄(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(l)；△H= -955kJ/mol。（4）①根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義可得該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=。由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。根據(jù)平衡移動(dòng)原理：溫度升高，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，對該反應(yīng)來說升高溫度，化學(xué)平衡向逆向移動(dòng)，所以K值減小。②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行。a.在反應(yīng)剛開始時(shí)，由于溫度變化不明顯。主要是濃度的影響。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的溫度逐漸升高，影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是溫度。所以化學(xué)反應(yīng)速率逐漸加快；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，反應(yīng)物的濃度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。由于反應(yīng)物不斷消耗，濃度減小，所以速率又逐漸減小。跟反應(yīng)是否達(dá)到平衡無關(guān)。錯(cuò)誤。B.在剛開始時(shí)反應(yīng)剛發(fā)生，還未達(dá)到平衡，所以不能說平衡常數(shù)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，K減小。但是從圖像并未看出這一點(diǎn)來。錯(cuò)誤。C若t點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡，則各種反應(yīng)混合物的濃度不應(yīng)該發(fā)生變化。但是圖像顯示的c(CO)及c(CO₂)任然在變化，因此反應(yīng)為達(dá)到平衡。錯(cuò)誤。d.在反應(yīng)開始時(shí)，由于反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始，NO的質(zhì)量最大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)也最大，隨著反應(yīng)的減小，NO不斷消耗。其質(zhì)量分?jǐn)?shù)也逐漸減小，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后各種物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量不變，所以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)也不變。正確。（5）A．根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，充電時(shí)電池內(nèi)部Li^＋向負(fù)極移動(dòng)。錯(cuò)誤。B．放電過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。錯(cuò)誤。C．放電時(shí)電池正極發(fā)生還原反應(yīng)。正極反應(yīng)式為：Li_1－xMnO₄＋xe^—＋xLi^＋＝LiMnO₄。正確。D．充電時(shí)電池的正極應(yīng)與外接電源的正極相連。錯(cuò)誤。
考點(diǎn)：考查PM_2.5樣本的水溶液的酸堿性及原因、熱化學(xué)方程式的書寫、溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、電化學(xué)反應(yīng)原理的知識。