Question

大气污染问题日益引起全民关注．

（1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm（1μm=10³nm）的颗粒物．下列说法不正确的是______（填字母序号）。

a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程

b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害

c．直径介于1～2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体

d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染

（2）某地科研工作者用五年时间研究出利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫（SO₂、SO₃）和氮（NO、NO₂）的新工艺，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CaSO₄和Ca（NO₂）₂

硫酸型酸雨的形成过程是大气中的SO₂溶于雨水生成某种弱酸，在空气中经催化氧化生成硫酸，该过程中反应的化学方程式为___________、__________．

CaSO₄可以调节水泥的硬化时间．尾气中2molSO₂被石灰乳逐渐吸收最终生成了1molCaSO₄，该过程中转移的电子数目为___________。

③Ca（NO₂）₂可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。尾气中NO、NO₂与石灰乳反应生成Ca(NO₂)₂的化学方程式_________________．

（3）人类活动产生的CO₂长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。

工业上常用高浓度的K₂CO₃溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如下：

在阳极区发生的反应包括___________和H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑。

简述CO₃^2-在阴极区再生的原理___________。

③再生装置中产生的CO₂和H₂在一定条件下反应生成甲醇，工业上利用该反应合成甲醇。

已知：25℃，101KPa下：

H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-242kJ/mol

CH₃OH（g）+O₂（g）═CO₂ （g）+2H₂O（g）△H₂=-676kJ/mol

写出CO₂和H₂生成气态甲醇等产物的热化学方程式____________．

Answer

（1）bc （2分）；（2）① SO2 + H2O H2SO3 ； 2H2SO3 + O2 ＝2H2SO4 （每个方程式1分）；② 2NA（2分） ③ NO + NO2 + Ca(OH)2 ＝ Ca(NO2)2 + H2O （2分）

（3）①4OH— — 4e-＝ 2H2O + O2↑ ②答案1：HCO3 –存在电离平衡：HCO3 – H++CO32- ，阴极H+放电浓度减小平衡右移CO32-再生；答案2：阴极H+放电OH-浓度增大，OH-与HCO3–反应生成CO32-， CO32-再生 （3分） ③CO2(g) + 3H2(g) ＝ CH3OH(g) + H2O(g) △H = -50 kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）a．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物．它的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，a正确；b．PM2.5表面积大，具有吸附性，能吸附大量有毒物质，b错误；c．胶体微粒直径在10-7m～10-9m之间，PM2.5粒子的大小不符合，c错误；d．减少机动车尾气排放，减少了烟尘，能降低空气中PM2.5，d正确；答案选bc；

（2）①硫酸型酸雨形成过程是SO2溶于水生成亚硫酸，SO2+H2OH2SO3；亚硫酸再被空气中的氧气氧化成硫酸，2H2SO3+O2═2H2SO4；

②尾气中SO2与氧气和石灰乳反应生成CaSO4和水，反应方程式为：2SO2+O2+2Ca（OH）2═2CaSO4+2H2O，方程式中转移4mol电子，生成1mol CaSO4转移2mol电子，个数为2NA；

③尾气中NO、NO2与石灰乳反应生成Ca（NO2）2和水，反应方程式为：NO+NO2+Ca（OH）2═Ca（NO2）2+H2O；

（3）①阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑；

②HCO3-存在电离平衡：HCO3-H++CO32-，阴极H+放电浓度减小平衡右移，CO32-再生；阴极H+放电OH-浓度增大，OH-与HCO3-反应生成CO32-，CO32-再生；

③已知：H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol①

CH3OH（g）+3/2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol②

根据盖斯定律可知将方程式3×①-②得CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=3×（-242kJ/mol）-（-676kJ/mol）=-50 kJ/mol。

考点：考查PM2.5、酸雨的形成、硫氮尾气的应用、热化学方程式的书写、电解原理、盖斯定律的应用等。