Question

（8分）PM2.5是連續(xù)霧霾過程影響空氣質量最顯著的污染物，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。測得該試樣所含水溶性無機離子的化學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試樣的pH 。

（2）NOx 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，其能量變化示意圖如下：

則N2和O2反應生成NO的熱化學反應方程式為

（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器中發(fā)生的反應：

②將生成的氫氣與氧氣分別通入兩個多孔惰性電極，KOH溶液作為電解質溶液，負極的電極反應式_ _。

Answer 1

（8分）

（1）pH=4 。（2分）

（2）N2(g)＋O2(g)= 2NO(g) △H=+184kJ/mol （2分）

（3）SO2 + I2 + 2H2O = SO42- + 2I- + 4H+ （2分） ； H2-2e-+2OH-=2H2O （2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)電荷守恒規(guī)律，則PM2.5樣本中氫離子的濃度是（2×4×10-5+3×10-5+2×10-5）-（2×10-5+4×10-6+6×10-6）=1×10-4mol/L，則pH=4；

（2）根據(jù)反應熱=斷鍵吸收的能量-成鍵時放出的能量，則N2和O2反應生成NO的反應熱為（946+498）kJ/mol -2×630kJ/mol=+184 kJ/mol，則N2和O2反應生成NO的熱化學反應方程式為N2(g)＋O2(g)= 2NO(g) △H=+184kJ/mol；

（3）反應器中發(fā)生的反應是二氧化硫與碘水的反應，生成硫酸和HI，離子方程式是SO2 + I2 + 2H2O = SO42- + 2I- + 4H+ ；氫氧燃料電池中，氫氣在負極發(fā)生氧化反應，電解質溶液為KOH溶液，則負極是氫氣失去電子與氫氧根離子結合為水，電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O。

考點：考查電荷守恒規(guī)律的應用，反應熱的計算，熱化學方程式的書寫，電化學反應原理的應用