Question

【題目】中國環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，顆粒物(PM2.5等)為霧霾過程中影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物，其主要來源為燃煤、機(jī)動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請回答下列問題：

Ⅰ．改變煤的利用方式可減少環(huán)境污染，通�？蓪⑺�蒸氣通過紅熱的碳得到水煤氣。

（1）煤氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，該反應(yīng)的離子方程式為

(已知：H2S：Ka1=1.3×10－7，Ka2=7.1×10－15；H2CO3：Ka1=4.4×10－7，Ka2=4.7×10－11)

（2）現(xiàn)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通人到體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH，得到兩組數(shù)據(jù)

實驗組	溫度℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡 所需時間/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3

該反應(yīng)的H 0(填“＜”或“＞”)；若在7500C時，另做一組實驗，在2L的恒容密閉容器中加入lmol CO，3mo1 H2O，2mo1 CO2，5mol H2，則此時正 逆(填“＜”，“＞”，“＝”)。

（3）一定條件下，某密閉容器中已建立A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)/span> △H＞0的化學(xué)平衡，其時間速率圖像如圖，下列選項中對于t1時刻采取的可能操作及其平衡移動情況判斷正確的是

A．減小壓強(qiáng)，同時升高溫度，平衡正向移動

B．增加A(g)濃度，同時降低溫度，平衡不移動

C．保持容器溫度壓強(qiáng)不變通入稀有氣體，平衡不移動

Ⅱ．壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點之一是利用催化技術(shù)將NOx轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2。

①CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H1＜0

②CH4(g) ＋2NO2(g)N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g) △H2＜0

（4）收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù))，若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體，處理1×104L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30g，則尾氣中V (NO)︰V (NO2)= 。

（5）在不同條件下，NO的分解產(chǎn)物不同。在高壓下，NO(即X)在40℃下分解生成兩種化合物(即Y、Z)，體系中各組分物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖所示。寫出Y和Z的化學(xué)式：

（6） 某研究性學(xué)習(xí)小組，為研究光化學(xué)煙霧消長規(guī)律，在一煙霧實驗箱中，測得煙霧的主要成分為RH(烴)、NO、NO2、O3、PAN(CH3COOONO2)，各種物質(zhì)的相對濃度隨時間的消失，記錄于右圖，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，下列推論，最不合理的是

A．NO的消失的速率比RH快

B．NO生成NO2

C．RH及NO2可以生成PAN及O3

D．O3生成PAN

Answer 1

【答案】Ⅰ．（1）CO32－ + H2S = HCO3－+ HS－ （2）＜ ＜ （3）A Ⅱ．（4）1：1 （5）N2O、NO2 （6）D

【解析】

試題分析：（1）由于Ka2=5.61×10-11＜Ka1=9.1×10-8＜Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11＞Ka2=1.1×10-12，所以氫硫酸能夠與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和硫氫化鈉，反應(yīng)的離子方程式為：CO32-+H2S=HCO3-+HS-

（2）實驗1計算平衡常數(shù)，

H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

初始 1mol/L 2mol/L 0 0

轉(zhuǎn)化 0.8mol/L 0.8mol/l 0.2mol/l 0.2mol/l

平衡 0.2mol/L 1.2mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l

K==2.67，

實驗1升高溫度實驗2，實驗2計算平衡常數(shù)，

H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

初始 0.5mol/L 1mol/L 0 0

轉(zhuǎn)化 0.2mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l 0.2mol/l

平衡 0.3mol/L 0.8mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l

K==0.167，溫度升高K變小，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0；

按1mol C0，3mol H20，2mol C02，5mol H2，分別加入該容器

Qc==＞K

反應(yīng)逆向進(jìn)行，v(正)＜v(逆)；

（3）根據(jù)圖1t1時刻改變條件后v(正)瞬間增大，v(逆)減小，v(正)＜v(逆)，則平衡一定正向移動，故選A；

（4）收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù))，若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體，處理1×104L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30g，設(shè)尾氣中NO物質(zhì)的量為x，NO2物質(zhì)的量為y，2NO～N2～4e-，2NO2～N2～4e-，CH4～CO2～8e-，

2x+4y=×8=15mol 、x+y==5mol ；計算得到x=2.5mol，y=2.5mol

尾氣中V(NO)：V(NO2)=1：1；

（5）NO在40℃下分解生成兩種化合物，根據(jù)元素守恒可知生成的為N的氧化物，氮元素的氧化物有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5，由圖象可知3molNO生成兩種氮的氧化物各為1mol，其反應(yīng)方程式為：3NO=Y+Z，根據(jù)原子守恒可知為N2O、NO2；

（6）A．由曲線斜率可知在某一時間段內(nèi)NO消失的速率比RH快，故A正確；B．NO的濃度一直在減少，NO2的濃度先增加后減少，在0-1時間段內(nèi)NO可能生成NO2，故B正確；C．圖中O3和PAN的濃度增加，RH的濃度減少，RH及NO2在某一時間段內(nèi)可能反應(yīng)生成PAN和O3，故C正確；D．O3的濃度一直在增加，不可能作為反應(yīng)物，故D錯誤；故選D。