雾霾天气的“罪魁祸首”是空气中的CO、NO、NO2等污染气体在大气中反应产生PM2.5 颗...

雾霾天气的“罪魁祸首”是空气中的CO、NO、NO2等污染气体在大气中反应产生PM2.5 颗粒物，研究NO、NO2、CO 等污染物的处理，对环境保护有重要的意义。

(1)已知：

NO2(g)+CO(g) = CO2 (g)+NO(g)　　 △H =－230.0kJ·mol-1

N2 (g)+O2 (g) = 2NO(g)　　 △H =－180.0 kJ·mol-1

2NO(g)+O2 (g) = 2NO2 (g)　　 △H =－112.3kJ·mol-1

若NO2气体和CO 气体反应生成无污染气体，其热化学方程式为_____。

(2) 由CO生成CO2的化学方程式为CO＋O2CO2＋O。其正反应速率为v正=K正·c(CO) ·c(O2)，逆反应速率为v逆=K逆·c(CO2) ·c(O)，K正、K逆为速率常数。已知某一温度时，该反应的平衡常数K=0.40，K正=1.24×105 L·s-1·mol-1，此时K逆=_____L·s-1·mol-1。

(3)汽车的排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H<0。T℃时，将等物质的量的NO 和CO 充入容积为2L 的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中(0～15min) NO 的物质的量随时间变化如图。

①图中a、b 分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是________(填“a”或“b”) 。

②T℃时，该反应的化学平衡常数K=____；(保留小数点后一位小数)平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，则平衡将_____移动。(填“向左”、“向右”或“不”)

③15min 时，若改变外界反应条件，导致n (NO)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_________(任答一条即可)。

(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将x mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_________用离子方程式表示)。向该溶液滴加c L 氨水后溶液呈中性，则所滴加氨水的浓度为_____mol•L﹣1。(NH3•H2O 的电离平衡常数K =2×10﹣5 mol•L﹣1)

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近几年我国大面积发生雾霾天气，2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。空气中的CO、SO2、NOx等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。

（1）已知：2C(s)+O2(g)2CO(g)　　　　　　　　　　 ΔH1= -221.0 kJ/mol

N2(g)+O2(g)2NO (g)　　　　　　　　　 ΔH2= +180.5 kJ/mol

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　　　 ΔH3= -746.0 kJ/mol

用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_________________________________。

（2）已知由CO生成CO2的化学方程式为CO＋O2CO2＋O 。其正反应速率为v正=k正·c(CO) ·c(O2)，逆反应速率为v逆=k逆·c(CO2) ·c(O)，k正、k逆为速率常数。在2500 K下，k正=1.21×105 L·s-1·mol-1，k逆=3.02×105 L·s-1·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为_________________________(保留小数点后一位小数)。

(3)CO2可用来生产燃料甲醇。CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________________ mol·(L·min) －1。

②氢气的转化率＝________________________。

③下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。

A．升高温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．充入0.5 mol CO2 和1.5 mol H2

C．充入He(g)，使体系压强增大　　　　　　　　 D．将H2O(g)从体系中分离出去

（4）利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极室排出的溶液吸收NO2 。与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________。

（5）NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。相同温度下，等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小，分析可能的原因________________________。

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近几年我国大面积发生雾霾天气，2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。

（1） 用CaSO4代替O2与燃料CO反应，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，既可提高燃烧效率，又能得到较纯的CO2，以便于被处理。反应①为主反应，反应②和③为副反应。

ⅰ．CaSO4(s)＋4CO(g)==CaS(s)＋4CO2(g)　　 ΔH1＝－189.2 kJ·mol-1

ⅱ．CaSO4(s)＋CO(g)==CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　 ΔH2＝＋210.5 kJ·mol-1

ⅲ．CO(g)== C(s)＋CO2(g)　　 ΔH3＝－86.2 kJ·mol-1

反应2CaSO4(s)＋7CO(g)==CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝_________________

（2）已知由CO生成CO2的化学方程式为CO＋O2CO2＋O。其正反应速率为v正=K正·c(CO) ·c(O2)，逆反应速率为v逆=K逆·c(CO2) ·c(O)，K正、K逆为速率常数。在2500 K下，K正=1.21×105 L·s-1·mol-1，K逆=3.02×105 L·s-1·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为________(保留小数点后一位小数)。

（3）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH=Q kJ·mol-1。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①0～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________________________________；

②30 min后只改变某一条件，反应达新平衡，根据上表数据判断改变的条件可能是____(选填字母)；

a．加入一定量的活性炭　 b．通入一定量的NO　 c．适当缩小容器的体积　　 d．加入合适的催化剂

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3，则Q_____0 (填“＞”、“＝”或“＜”)。

（4）利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2，并用阴极室排出的溶液吸收NO2。与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________。

（5）NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。相同温度下，等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小，分析可能的原因________________________。

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2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部，该地区PM2.5严重超标。研究表明，PM2.5约60%来源于某些气体污染物在空气中转变而成的二次颗粒物。这些气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。因此，控制、治理PM2.5污染源成为环保的重要课题。

（1）研究表明，TiO₂在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH，如图所示，OH与NO₂的反应为NO₂＋OHHNO₃。写出OH与NO反应的化学方程式：_____________，该反应中被氧化的元素是________。

（2）如图所示的电解装置能吸收和转化NO₂、NO和SO₂。阴极排出的溶液中含S₂O₄^2-离子，能吸收NO_x气体，生成的SO₃^2-可在阴极区再生。请将S₂O₄^2-吸收NO₂的离子方程式配平，并标明电子转移的方向和数目。

____S₂O₄^2-＋____NO₂＋____OH^－________SO₃^2-＋____N₂＋____

（3）已知上述电解装置阳极反应为：SO₂－2e^－＋2H₂OSO₄^2-＋4H^＋，阴极生成的吸收液每吸收标准状况下7.84 L的气体，阳极区新生成质量分数为49%的硫酸100 g，则被吸收气体中NO₂和NO的物质的量之比为________。

（4）PM2.5产生的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自扬尘等；2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤）、挥发性有机物的排放等。请你结合信息，给出降低PM2.5排放的对策（至少两条）：______ 。

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今年我国多个城市遭雾霾天气，这表明污染严重，空气质量下降。因此研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要现实意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O也可处理NO2。当转移1．2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是　　　L。

（3）硝酸工业尾气中含NO和NO2气体，常用NaOH溶液来吸收，反应方程式为NO+NO2+2NaOH====2NaNO2+H2O，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是　　　。

（4）SO2是形成酸雨的主要物质，可以用氨水吸收消除污染，写出过量氨水与SO2反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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下列说法不正确的是

A．可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品

B．雾霾天气首要污染物为PM2．5（指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物），PM2.5在空气中一定形成气溶胶

C．化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础

D．据测定，许多反应的温度每升高10K，其反应速率增加2~4倍。在实验室或工业生产中，常采用加热的方法使化学反应在较高的温度下进行，以提高反应速率

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)2013年全国各地连续出现了严重的雾霾天气，给人们的出行及身体造成了极大的危害，因此研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

I．脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。

（1）海水呈弱碱性，主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、Br-、HCO3-等离子。含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：

①向曝气池中通入空气的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　

②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度没有明显变化的离子是　　 。

a．Cl-　 B．SO42-　 C．HCO3-

（2）用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。(电极材料为石墨)

①图中b极要连接电的(填“正”或“负”) 　　 极，C口流出的物质是　 　　　　 。

②SO32-放电的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　 　　

③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因 　　 　 。

II．我国的能消费结构以燃煤为主，将煤气化可减少环境污染，但煤气化过程中能产生有害气体H2S，用足量的Na2CO3溶液可吸收，该反应的离子方程式为 　 。

(已知：H2S Kal=9．1×10-8；Ka2=1．1 ×10-12；H2CO3　 Kal=4．30×10-7；Ka2=5．61 ×10-11)

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火电厂排放气体中含有二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，大气污染物的研究治理对改善环境具有重要意义。

（1）煤燃烧产生的烟气（含有氮氧化物、SO2、PM2.5等），直接排放到空气中，引发的主要环境问题有　　　　　　　　　　　　 。（填写字母编号）

A．水体富营养化　　　 B．重金属污染　　　　 C．雾霾　　　　 D．酸雨

（2）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。写出亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，工艺流程如下：A的化学式为　　　　　　　　 ，若生成ag A，理论上可以回收SO2的质量为　　　　　　 g。

（4）汽车尾气中含有的氮氧化物（NOx）能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出，写出NO被CO还原的化学方程式_　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）工业上常用Na2CO3溶液处理煤燃烧产生的烟气，写出SO2、NO与Na2CO3溶液反应生成Na2SO4、N2的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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火电厂排放气体中含有二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，大气污染物的研究治理对改善环境具有重要意义。

（1）煤燃烧产生的烟气（含有氮氧化物、SO2、PM2.5等），直接排放到空气中，引发的主要环境问题有________________________________________________________________________________________________________________________________ （填写字母编号）

A水体富营养化     B重金属污染       C雾霾      D酸雨

（2）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。写出亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式________________________________________________________________________________________________ ________________________________________。

（3）有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，工艺流程如下：

A的化学式________________________ ________________________，若生成ag A，理论上可以回收SO2的质量为________________________________________________ g。

（4）汽车尾气中含有的氮氧化物（NOx）能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________ 。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出，写出NO被CO还原的化学方程式________________________________________________________________________________________________ 。

（5）工业上常用Na2CO3溶液处理煤燃烧产生的烟气，写出SO2、NO与Na2CO3溶液反应生成Na2SO4、N2的离子方程式________________________________________________________________________________________ 。

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进入秋季，浙江省中部盆地区域雾霾天气时有发生，PM2.5污染较为严重，PM2.5约50%来源于某些气体污染物在空气中转变而成的二次颗粒物。氮氧化物、SO2是主要污染物。因此氮氧化物、SO2的处理成为化学家的重要课题。

(1)如图1所示的电解装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液在碱性条件下吸收NO2，转化为无污染的N2和SO，请写出阳极的电极反应式：________________________________，写出阴极排出的溶液在碱性条件下吸收NO2的离子方程式：________________。

(2)活性炭具有催化和吸附作用，氮氧化物可以借助于活性炭来处理：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)。为探究其催化效果，某化学兴趣小组在恒温(T1 ℃)条件下，将NO和足量的活性炭加入一恒容密闭的真空容器中，监测各物质的浓度并记录如下(忽略固体体积)：

①分析表中数据，计算T1 ℃时该反应的化学平衡常数为________(保留两位小数)。

②30 min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，如图2表示CO2的逆反应速率[v逆(CO2)]随反应时间(t)的变化关系图。请在图中画出在30 min时刻改变上述条件，在40 min时刻再次达平衡的变化曲线。________

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