Question

中國環(huán)境監(jiān)測總站數(shù)據(jù)顯示，顆粒物(PM2.5等)為連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物，其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。請回答下列問題：

（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3	Cl－
濃度/mol?L－1	4×10－6	6×10－6	2×10－5	4×10－5	3×10－5	2×10－5

 

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算PM2.5待測試樣的pH ＝　　。

（2）NOx是汽車尾氣的主要污染物之一。汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

① N2(g)＋O2(g)2NO(g） △H＝　 　。

② 當(dāng)尾氣中空氣不足時，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式　 　。

③ 汽車汽油不完全燃燒時還產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：

2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知該反應(yīng)的△H＞0，該設(shè)想能否實現(xiàn)？　 　。你的依據(jù)是　 　。

（3）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)　 　。

②用化學(xué)平衡移動的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是　 　。

③用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH）表示），NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為：Ni(OH)2＋MNiO(OH)＋MH，電池放電時，負極電極反應(yīng)式為　 ��； 充電完成時，全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)，若繼續(xù)充電，將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極電極反應(yīng)式為　 　。

 

Answer 1

（1）4

（2）+183 kJ·mol－1 2NO＋2CO2CO2＋N2 不能 該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)

（3）SO2＋I2＋2H2O＝SO42-＋2I－＋4H+ HI分解為可逆反應(yīng)，及時分離出產(chǎn)物H2，有利于反應(yīng)正向進行 MH＋OH－－e－＝H2O＋M 4O2＋4e－＋2H2O＝4OH－

【解析】

試題分析：（1）給出的陽離子電荷總數(shù)為3×10－5 mol?L－1，陰離子電荷總數(shù)為13×10－5 mol?L－1，故溶液為酸性含有c(H+)=13×10－5－3×10－5=10－4, pH為4；（2）①△H＝2×(-630)+945+498=183 kJ·mol－1 ；③該反應(yīng)的△S＜0，所以反應(yīng)不能自發(fā)進行；（3）該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，分離出產(chǎn)物可逆平衡正向移動，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；③放電是逆向反應(yīng)，MH失去電子生成M，氧氣在陰極得到電子，從而消耗掉氧氣。

考點：考查化學(xué)原理綜合有關(guān)問題。