Question

(16分)中学化学实验，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在 25 ℃，若溶液的pH=7，试纸不变色；若pH<7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H⁺浓度来测定溶液的pH。

（1）已知水中存在如下平衡H₂O H⁺+OH^- ΔH>0。现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈中性，选择的方法是                (填字母)。

A．向水中加入NaHSO₄溶液

B．向水中加入Cu(OH)₂固体

C．加热水至100 ℃[其中c（H⁺）=1×10^-6 mol·L^-1]

D．在水中加入H₂SO₄溶液

（2）现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显          色，若用pH计测定，则pH          7 (填“>”“<”或“=”)，溶液呈        性(填“酸”“碱”或“中”)。

（3）某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM_2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM_2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。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^+	NH4^+	SO4^2-	NO3^-	Cl^-
	4×10^-6	6×10^-6	2×10^-5	4×10^-5	3×10^-5	2×10^-5

根据表中数据判断PM_2.5的酸碱性为              ，试样的pH=             。

（4）① 已知汽缸中生成NO的反应为N₂(g)+O₂(g)2NO(g) ΔH>0，汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是              。

② 汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设计下列反应除去CO：2CO(g)＝2C(s)+O₂(g)，已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据               。

Answer

（16分，每空2分)

（1） C (2 ) 淡黄 < 中 （3） 酸性 4

（4）①吸热反应，温度升高，平衡正向移动，NO含量增大

②△H>0，△S<0，在任何温度下均不自发。

【解析】

试题分析：（1）A．向水中加入NaHSO4，NaHSO4电离出氢离子，抑制水电离，平衡逆向移动，导致溶液中C(H+)＞C(OH-)，溶液呈酸性，故错误；B．向水中加入Cu(NO3)2，Cu(NO3)2是强酸弱碱盐能水解，铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜，从而促进水电离，导致溶液中C(OH-)＜C(H+)，溶液呈酸性，故正确；C．水的电离是吸热反应，加热至100℃，促进水电离，溶液C(OH-)=C(H+)，溶液呈中性，故错误；D．向水中加入(NH4)2SO4，(NH4)2SO4是强酸弱碱盐能水解，铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨，从而促进水电离，导致溶液中C(OH-)＜C(H+)，溶液呈酸性，故正确；故选BD；（2）温度升高会促进水的电离，所以水的pH会减小，所以100℃沸水仍然是中性的，但此时的pH值小于7，pH试纸测定溶液的酸碱性时，试纸为红色，水在任何温度下均为中性的；（3）观察表格中发现NH4+水解显酸性，PM2.5的酸碱性为酸性；试样的pH值根据溶液中电荷守恒：c(H+)+c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(NO3-)+c(Cl-)计算H+离子浓度为10-4，该样本的pH=4；（4）①气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快，平衡右移；

故答案为：吸热反应，温度升高，平衡正向移动，NO的含量增大；②2CO(g)=2C(s)+O2(g)，该反应是焓增、熵减的反应．根据G=△H-T•△S，G＞0，不能实现。

考点：化学反应原理的基础知识，涉及离子的水解、pH值的计算、化学平衡常数的计算。