研究发现，含Pm2.5的雾霾主要成分有CO2、SO2、NOx、CxHy及可吸入颗粒等。为减...

研究发现，含Pm2.5的雾霾主要成分有CO2、SO2、NOx、CxHy及可吸入颗粒等。为减少雾霾要进行脱硝、脱硫、脱碳，请回答下列问题：

(1)脱硝。为消除NOx对环境的污染，利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染气体。

已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　　 △H=－905kJ/mol

N2(g)+O2(g)2NO(g)　　　　　　　 △H=+180 kJ/mol

①NH3(g)与NO(g)在一定条件下反应的热化学方程式为：______________________。

②下图是①中反应过程中NH3的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是___________，原因是___________。

(2)脱硫。下图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4。

①装置中发生反应的化学方程式为___________。

②阴极的电极反应式是___________。

③某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH<7，其原因用离子方程式表示为___________；常温下，在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c(Na+)___________c(NO3-)(填写“>”“=”或“<”)。

(3)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H　 取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H=___________0(填“>”“<”或“=”)。请解释b比a纵坐标大的原因___________。

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研究发现，含pm2.5的雾霾主要成分有SO2、NOx、CxHy及可吸入颗粒等。

（1）雾霾中能形成酸雨的物质是_____________。

（2）为消除NOx对环境的污染，可利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。

已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　 △H = -905.48 kJ·mol－1

N2(g)+O2(g)2NO(g) △H = +180.50 kJ·mol－1

①下列表示NH3(g)与NO(g)在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图正确的是：___________(填字母)

② 右图是反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)过程中NH3的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是_________，原因是_________。

（3）右图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4，

① 阴极的电极反应式是　　　　　　　　　　 。

② 物质A是_____________(填化学式)，理由是_________________________。

（4）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量， 研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比 (空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示，请解释：

① 随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是　　　　　　　　 。

② 当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是_____________。

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研究发现，含pm2．5的雾霾主要成分有SO2、NOx、CxHy及可吸入颗粒等。

（1）雾霾中能形成酸雨的物质是_____________。

（2）为消除NOx对环境的污染，可利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。

已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　 △H = -905．48 kJ·mol－1

N2(g)+O2(g)2NO(g) △H = +180．50 kJ·mol－1

①下列表示NH3(g)与NO(g)在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图正确的是：___________(填字母)

② 右图是反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)过程中NH3的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是_________，原因是_________。

（3）如图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4，

① 阴极的电极反应式是　　　　　　　 　　 。

② 物质A是_____________(填化学式)，理由是_________________________。

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某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。

请回答下列问题：

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表：

根据表中数据判断试样的pH=　　　　　　 。

（2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） △H=－241.8kJ·mol－1

C（s）+1/2O2（g）=CO （g）　　　　　 △H=－110.5kJ·mol－1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 。

②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是　　　　　　　　 。

A．Ca(OH) 2　　 B．Na2CO3　 C．CaCl2D．NaHSO3

（3）汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化

① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2，汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g)　 △H0

1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10－4mol。计算该温度下的平衡常数K=　　　　　　　　　　 。

汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，其原因是　　　　　　　　 。

②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染，其化学反应方程式为　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO（g）= 2C（s）+O2（g）

已知该反应的△H0，判断该设想能否实现并简述其依据：　　　 　　　　　　　　　　 。

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（一）、某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2．5（直径小于等于2．5um的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2．5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

（1）对PM2．5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断PM2．5为________， (填“酸性”、“中性”或“碱性”)

（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：

H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) H₌ -241．8KJ/mol   C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)  H₌ -110．5KJ/mol

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式________

(3)洗涤含SO₂的烟气，以下物质可作洗涤剂的是________（填编号）

a．Ca(OH)₂      b．Na₂CO₃       c．CaCl₂       d．NaHSO₃

（二）A、B、C、D、E五种短周期元素（A、B、C、D、E分别代表元素符号），它们的原子序数依次增大；A是元素周期表中原子半径最小的元素；B元素最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的=3/4倍；C与E同主族。

请回答下列问题：

（1）X的化学式______

（2）下列各项中，能说明元素C比E非金属性强的事实有______（填序号）。

①氢化物H₂E的酸性比H₂C强

②氢化物H₂C的热稳定性比H₂E强

③氢化物H₂E的水溶液放置在空气中会变浑浊

④C与E组成化合物，C显负价

（3） 将由BC和BC₂组成的混合气体通入下图所示装置中，用来验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强。

已知（ⅰ）浓硝酸能将气体BC氧化成BC₂，而稀硝酸不能氧化BC。

（ⅱ）NaOH溶液与BC₂反应的化学方程式为：

2NaOH+2BC₂=NaBC₂+NaBC+H₂O

NaOH溶液与BC气体不反应装置②、③中盛放的药品依次是______、______。

（4）通入混合气体之前，应先通入一段时间某另外一种气体，试推测先通入的该气体可以是______（填一种气体的化学式）。

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某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2．5（直径小于等于2．5um的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2．5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

（1）将PM2．5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断试样的pH约为　　　　　　　　　　　　　 。

（2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。已知：

2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH =－483.6 kJ·mol－1

2C（s）+O2（g）＝2CO（g）ΔH =－221.0 kJ·mol－1

则C（s）+ H2O（g）＝CO（g）+ H2（g）ΔH＝____　　　　　　 ___ kJ·mol－1。

②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是　　　　　　　　　　　　 。

A．Ca（OH）2　　 B．Na2CO3　 C．CaCl2　　 D．NaHSO3

（3）汽车尾气中有NOx和CO的生成：

①已知气缸中生成NO的反应为：N2 （g）+O2（g）2NO（g）△H0

ⅰ.若1L空气含0．8molN2和0． 2molO2，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10－4mol。计算该温度下的平衡常数K＝　　　　　　　　　　 。

ⅱ.恒容密闭容器中，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是　 　　　 　

A混合气体的密度不再变化

B混合气体的平均分子量不在变化

C N2 、O2、NO的物质的量之比为1:1:2

D氧气的百分含量不在变化

ⅲ.若升高温度，则平衡___________（填“正向”或“逆向”或“不”下同）移动，逆反应速率　　 　　　 （填“变大 ”或“变小”或“不变”）。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO（g）＝2C（s）+O2（g）。已知该反应的△H0，则该设想能否实现　 　　　　　 　　 (填“能”或“不能”)？

（4）综上所述，你对该市下一步的环境建设提出的建议是　　　　　　　　　　

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离子	K+	Na+	NH	SO	NO	Cl-
浓度/mol•L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

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某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM_2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM_2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

（1）对PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断PM_2.5的酸碱性为________，试样的pH值________。

（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。已知：H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) H₌ -241.8KJ/mol

C(s)+1/2O₂(g)=CO(g) H₌ -110.5KJ/mol

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式________；

②洗涤含SO₂的烟气，以下物质可作洗涤剂的是________；

a．Ca(OH)₂            b．Na₂CO₃             c．CaCl₂          d．NaHSO₃

（3）汽车尾气中NO_x和CO的生成及转化为：

①已知气缸中生成NO的反应为：N₂(g)+O₂(g)  2NO(g) H＞0

若1mol空气含有0.8molN₂和0.2molO₂,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8×10^-4mol.计算该温度下的平衡常数K= ___________；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汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：

2CO(g)=2C(s)+O₂(g)已知该反应的H＞0，简述该设想能否实现的依据________。

③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为________。

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雾霾天气频繁出现，严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断试样的pH=　　　　　　 。

（2）汽车尾气中NOx和CO的生成：

①已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0恒温，恒容密闭容器中，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____

A.混合气体的密度不再变化　　　　　　　　　　　　 B.混合气体的平均分子量不再变化

C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2　　 　 　 D.氧气的百分含量不再变化

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，已知该反应的△H＞0，则该设想能否实现______________（填“能”或“不能”）

（3）为减少SO2的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=－241.8kJ·mol-1

C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②洗涤含SO2的烟气。

（4）汽车尾气净化的主要原理：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)；△H＜0，若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是__（填序号）。（如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（5）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭（假设无杂质）。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量（n/mol）如下表：

（1）写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________；

（2）计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________；若T1＜T2，则该反应的△H_0(填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为____________；

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雾霾天气频繁出现，严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断试样的pH=_________。

（2）汽车尾气中NOx和CO的生成：

①已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0恒温，恒容密闭容器中，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____

A.混合气体的密度不再变化　　　　　　　　　　　　 B.混合气体的平均分子量不再变化

C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2　　　　 D.氧气的百分含量不再变化

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，已知该反应的△H＞0，则该设想能否实现______________（填“能”或“不能”）

（3）为减少SO2的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。已知：

H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=－241.8kJ·mol-1

C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：___________________。

②洗涤含SO2的烟气。

（4）汽车尾气净化的主要原理：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)；△H＜0，若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_________（填序号）。（如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭（假设无杂质）。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量（n/mol）如下表：

（1）写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________；

（2）计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________；若T1＜T2，则该反应的△H__________________0(填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为________；

【答案】　 4　 D　 不能　 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.3 kJ•mol-1　 BD　 C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)　 4　 <　 80%

【解析】（1）根据表格提供的离子可知，NH4＋ 水解导致试样溶液呈酸性，再根据电荷守恒可知，c(K＋)+c(NH4＋ )+c(Na＋)+c(H＋)=2c(SO42-)+c(Cl－)+c(NO3-)，将表格中的数据代入得H+离子浓度为10-4，则PH值为4。

（2）①在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，混合气体的密度也始终不变，密度不能作为达到平衡状态的判据，A项错误；该反应是气体体积不变的可逆反应，根据M=质量/n，则混合气体的平均分子量始终不变，不能作为达到平衡的判据，B项错误；N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2不能说明反应各物质的浓度保持不变，C项错误；氧气的百分含量不再变化，说明反应达到平衡状态，D项正确；答案选D。

②化学反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)是一个熵减、吸热的反应，则△H-T△S>0，所以该设想不能实现。

（3）已知：①H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=－241.8kJ·mol-1、②C(s)+1/2O2(g) =CO(g) △H =-110.5kJ·mol-1，利用盖斯定律，将②-①可得C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=（-110.51kJ•mol-1）-（-241.81kJ•mol-1）=+13l.3 kJ•mol-1，所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.3 kJ•mol-1　 。

（4）可逆反应达化学平衡状态时正逆反应速率不再变化，A项错误；该物质的浓度在化学平衡时保持不变，所以K不再变化，B项正确；对于恒容容器而言，各物质的物质的量不再改变，C项错误；平衡时NO的质量分数不再改变，D项正确，答案选BD。

（5）①由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.040：0.080：0.040：0.040 =1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成物为N2与CO2，且该反应为可逆反应，则反应方程式为C(s)+2NO(g) ⇌ CO2(g)+N2(g)。

②从表中数据可知T1℃时的平衡浓度c(NO)=0.004mol/L，c(N2)=c(CO2)=0.008 mol/L，则T1℃时该反应的平衡常数为K1=（0.008×0.008）÷(0.004×0.004)=4；从T1到T2，NO的浓度增大，说明平衡逆向移动，若T1＜T2，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则该反应的正向为放热反应，则△H < 0。

　　　 ③在T1时，K=4，设NO的转化率为x，根据三段式解答：

C(s)+2NO(g) ⇌ CO2(g)+N2(g)

起始浓度　　　　 0.04　　　　 0　　　 0

变化浓度　　　　 0.04x　　 0.02x　 0.02x

平衡浓度　　 0.04-0.04x　 0.02x　 0.02x

K=[0.02x×0.02x]÷[(0.04-0.04x)×(0.04-0.04x)=4，解得x=0.8，即达到新的平衡时，NO的转化率为80%。

【题型】填空题
【结束】
10

钛被称为“二十一世纪金属”，工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下：

已知：钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，TiOSO4遇水会水解。请回答下列问题：

（1）操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有_________；

（2）请结合化学用语解释将TiO2+转化为H2TiO3的原理_______________。

（3）已知钛的还原性介于铝与锌之间。如果可从Na、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁，那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是____________。

（4）电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解质，用碳块作电解槽，其阴极反应的电极反应式是___________________________________。

（5）为测定溶液中TiOSO4的含量，先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后，取无色滤液20.00 mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用______________________（填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液，发生Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+。滴定终点时的现象是___________________________________，若用去了30.00mL FeC13溶液，待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是______________mol/L。

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