研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大气污染物的治理具有重要意义。（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样中除H+和OH﹣外其它水溶性离子的

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研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大气污染物的治理具有重要意义。（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样中除H+和OH﹣外其它水溶性离子的

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研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大气污染物的治理具有重要意义。
（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样中除H+和OH﹣外其它水溶性离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子
K+
Na+
NH4+
SO42-
NO3﹣
Cl﹣
浓度/mol·L-1
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
 
根据表中数据判断试样的pH =        
（2）含SO2的工业废气处理：废气的将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，在废气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为             。
亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为                。
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。
①已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g） 2NO(g） H＞0
汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是                 。
②在汽车尾气系统中安装催化转化器，使NO和CO迅速发生反应转化成对环境无污染的气体，可减少CO和NO的污染，反应的化学方程式为              。
（4）用CH4催化还原NOx可消除氮的氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g）＝ 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－574kJ·mol—1
CH4(g)＋4NO(g）＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－1160kJ·mol—1
H2O(g）＝ H2O(l）△H＝－144kJ·mol—1
取标准状况下4.48LCH4还原NO2和NO的混合物，若氮氧化物完全被还原，且生成H2O(l)，则放出的总热量Q的取值范围是              。
答案
（1）4 (3分)
（2）Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分）  Ca(HSO3)2 + O2 = CaSO4 + H2SO4(2分)
（3）①温度升高，反应速率加快，且平衡向正反应方向移动(2分)
②2CO + 2NO  2CO2 + N2 (2分)
（4）191kJ﹤Q﹤249.6kJ（4分）
解析

试题分析：（1）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计算H＋离子浓度为10-4，PH值为4；
（2）CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2；亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙，反应的方程式为Ca(HSO3)2 + O2 = CaSO4 + H2SO4；
（3）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；
②汽车尾气系统中装置反应的化学方程式为 2CO + 2NO  2CO2 + N2；
（4）①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=－574kJ•mol-1
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=－1160kJ•mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H=－44.0kJ•mol-1
由盖斯定律①+②+③×2得到：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）；△H="-1910" kJ•mol-1；
则热化学方程式为：④CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）；△H=－955 kJ•mol-1；
由盖斯定律②+③×2得到：⑤CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=－1248kJ•mol-1
标准状况下4.48LCH4物质的量为0.2mol，用极限法，如果全部按照④，放出热量191kJ，如果全部按照⑤，放出热量249.6kJ，所以Q的取值范围是191kJ﹤Q﹤249.6kJ。
举一反三

氨在国民经济中占有重要地位。
（1）工业合成氨时，合成塔中每产生1 mol NH3，放出46.1 kJ的热量。
① 工业合成氨的热化学方程式是        。
② 已知：
N2 (g)2N (g)
H2 (g)2H (g)
则断开1 mol N－H键所需的能量是_______kJ。
（2）下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。

① 曲线a对应的温度是       。
② 关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是      （填字母）。
A. 及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B. 加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M点对应的H2转化率是       。
（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为：
4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。
则该燃料电池的负极反应式是       。
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汽车尾气中NOx的消除及无害化处理引起社会广泛关注。
（1）某兴趣小组查阅文献获得如下信息：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)) △H=―483.6kJ/mol
则反应2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) △H=          。
（2）该小组利用电解原理设计了如图1装置进行H2还原NO的实验[高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，金属钯薄膜做电极]。

钯电极A为  极，电极反应式为              。
（3）氨法催化还原NO原理如下：
主反应：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)   (△H <0)
副反应：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4NH3(g)+ 4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)
4NO(g)+4NH3(g)+3O2(g)4N2O(g)+6H2O(g)
有关实验结论如图2、图3所示，据此回答以下问题：

①催化还原NO应控制n(NH3)/n(NO)的最佳值为            ，理由是           。
②主反应平衡常数表达式：K=                       ，随着温度的增加，K将  (选填“增加”、 “减小”或“不变”。
③影响N2O生成率的因素有          、氧气浓度和           。
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氨有着广泛的用途，可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。
（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应可生成氨气：

该反应在固定体积的密闭容器中进行，有关说法正确的是_____________（填序号字母）。
A．反应处于平衡状态时，
B．反应达到平衡后，
C．体系的总压强不变，说明反应已达平衡
D．混合气体的密度保持不变，说明反应已达平衡
（2）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有：
   ①
 ②
   ③
请写出上述三个反应中、、三者之间关系的表达式，＝_________。
（3）工业制硝酸的主要反应是： ＝
①升高温度，反应的K值减小，则Q______（填“>”、“<”或“＝”）0。
②若反应起始的物质的量相同，下列关系图错误的是________（填序号）。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的浓度如下表：
时间/浓度








起始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
a
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
 
反应在第2 min到第4 min时，O2的平均反应速率为________。
反应在第2 min时改变了条件，改变的条件可能是______________________________。
该条件下，反应的平衡常数K＝________。
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我国工业上主要采用以下四种方法降低尾气中的含硫量：
方法1
燃煤中加入石灰石，将SO2转化为CaSO3，再氧化为CaSO4
方法2
用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4
方法3
高温下用水煤气将SO2还原为S
方法4
用Na2SO3溶液吸收SO2，再电解转化为H2SO4
 
（1）方法1中已知：① CaO(s)＋CO2(g)＝CaCO3(s)  ΔH=－178.3 kJ/mol
②CaO(s)＋SO2(g)＝CaSO3(s) ΔH=－402.0 kJ/mol 
③2CaSO3(s)＋O2(g)＝2CaSO4(s) ΔH=－2314.8 kJ/mol
写出CaCO3与SO2反应生成CaSO4的热化学方程式：____；此反应的平衡常数表达式为：_____。

（2）方法2中最后产品中含有少量(NH4)2SO3，为测定(NH4)2SO4的含量，分析员设计以下步骤：
①准确称取13.9 g 样品，溶解；
②向溶液中加入植物油形成油膜，用滴管插入液面下加入过量盐酸，充分反应，再加热煮沸；
③加入足量的氯化钡溶液，过滤；
④进行两步实验操作；
⑤称量，得到固体23.3 g，计算。
步骤②的目的是：_____。步骤④两步实验操作的名称分别为：  _____、_____。样品中(NH4)2SO4的质量分数：____（保留两位有效数字）。
（3）据研究表明方法3的气配比最适宜为0.75［即煤气（CO、H2的体积分数之和为90%）∶SO2烟气（SO2体积分数不超过15%）流量=30∶40］。用平衡原理解释保持气配比为0.75的目的是：_____。
（4）方法4中用惰性电极电解溶液的装置如图所示。阳极电极反应方程式为_____。
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甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol－1 在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为     。
（2）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=        L。
（3）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是  （填字母）。
A．CO的含量保持不变       B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等
C．2V正（CH3OH）=V正（H2）D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
（4）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物质的量 投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是     。
                    
A．温度：T1 < T2 <T3
B．正反应速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）
C．平衡常数： K(a) ="K(c)" ； K(b) >K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)
（5）已知CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H=" +" 41.3 kJ·mol－1，试写出由
CO2和H2制取甲醇的热化学方程式     。
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