Question

当前我国环境状况不容乐观，其中PM2.5、CO、S0₂、NOx等污染物对空气质量的影响非常显著，其主要来源为燃煤、机动车尾气等，因此，对其进行研究具有重要意义。

（1）对某地PM2.5样本用蒸馏水处理后，测得该试样中的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据计算该试样的pH=             

（2）NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化如图1所示。

①写出N₂和0₂反应的热化学方程式：________。

②有人设想将C0按下列反应除去：2CO(g)= 2C(s)+0₂(g)△H>O，请你分析该设想能否实现？        （填“是”或“否”），依据是                           

③用图2所示原电池原理也可以除去CO，则其负极反应式为：________。

（3）有人设想利用反应NaOH+S0₂=NaHS0₃将SO₂吸收除去，然后用石灰水又可使NaOH再生。再生的离子方程式为：                    。

（4）利用I₂0₅消除CO污染的反应为：5CO(g)+I₂0₅(s)—兰5CO₂(g)+I₂(s)，不同温度下，测得CO₂的体积分数随时间t变化曲线如图3．则：

①该反应的化学平衡常数表达式为K=____    。

②T₁与T₂化学平衡常数大小关系：K(T₁)__________K(T₂)（填“>”、“<”或“=”）

Answer

（1）3； （2）①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-150kJ•mol-1 ；

②不能；该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0 ；

③CO+ CO32- — 2e- =2CO2 ；

（3） Ca2++HSO3-+OH-=CaSO3+H2O；（4）①K=c(CO2)5 /c(CO)5 ；②＞。

【解析】

试题分析：：（1）溶液中电荷守恒：c（K+）+c（NH4+）+c（Na+）+c（H+）=2c（SO42-）+c（NO3-）+c（Cl-）+c（OH-）和KW，得c（H+）=1×10-3mol•L-1，pH值为3，故答案为：3；

（2）①该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=1140-1290=-150kJ/mol，所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-150kJ•mol-1；故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-150kJ•mol-1；

②根据△G=△H-T•△S判断反应能否自发进行，如果△G＜0，反应能自发进行，△G＞0，反应不能自发进行，2CO（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，故答案为：不能；该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0；

③此电池中电解质为熔融碳酸钾，正极通入的是氧气与二氧化碳的混合气体，发生反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，原电池中阴离子在电解质中充当电子移向原电池的负极，总的方程式为2CO + O2=2CO2,则阴极反应为：CO+ CO32- — 2e- =2CO2 ；

（3）NaHS03酸式盐与石灰水反应，生成难溶物CaSO4,离子方程式为：Ca2++HSO3-+OH-=CaSO3+H2O；

（4）①据方程式，化学平衡常数表达式为K=c(CO2)5 /c(CO)5 ；②b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，即K（T1）＞K（T2）。

考点：考查了热化学反应方程式计算、化学平衡常数的相关计算、点击方程式的书写、化学平衡移动原理相关知识