新的《环境空气质量标准》将于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQ...

(1)新的《环境空气质量标准》(GB 30952012)将于2016年1月1日在我国全面实施。据此,环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。

①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol

则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=　　 kJ/mol。

(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=a kJ/mol;欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,ΔH3=b kJ/mol,该反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　 ,据此计算出ΔH2=　　 kJ/mol(用含a、b的式子表示)。

(3)下表列出了工业上吸收SO2的三种方法。

方法Ⅱ主要发生了下列反应:

2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH=+8.0 kJ/mol

2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH=+90.4 kJ/mol

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol

则S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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新的《环境空气质量标准》将于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。

(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因________________________________________

(2)汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

则反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；该反应的ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。

(3)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中，在不同条件下反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。

①计算产物N2在6～9 min时的平均反应速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1；

②第12 min时改变的反应条件为________(填“升温”或“降温”)；

③计算反应在第24 min时的平衡常数K＝________。若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.060 mol，平衡将________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

(4)环境监测中还可用沉淀法测定空气中含有较高浓度SO2的含量，经查得一些物质在20 ℃的数据如下表：

①吸收SO2最合适的试剂是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液；

②在20 ℃时，向CaSO3悬浊液中滴加适量的BaCl2溶液，当CaSO3向BaSO3的转化达到平衡时，溶液中的 ＝____________(写出表达式即可)。

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下列说法正确的是(　 )

A．2013年1月1日起，江西省正式发布环境空气质量指数(AQI)，包括PM2.5、PM10、O3、CO2、SO2和NO2等6项指标

B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，均不可食用

C．明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒

D．将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放符合“绿色化学”的要求

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下列说法不正确的是

A．2013年1月1日起，我省正式发布环境空气质量指数（AQI），包括PM2.5、PM10、O3、CO2、SO2和NO2等6项指标

B．核磁共振仪、红外光谱仪、紫外光谱仪、质谱仪等都可用于有机化合物结构的分析

C．石油裂解、海水制镁、纯碱晶体风化、纤维素制火棉等过程中都包含化学变化

D．维勒打破了无机物和有机物的界限，卢瑟福提出了带核的原子结构模型

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（12分）空气质量与我们的健康息息相关，目前我国通过监测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数（AQI），SO2、NO2和CO是其中3项中的污染物。

（1）人们曾经使用铅室法生产硫酸，其主要反应为：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)

①若已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　 ΔH＝a kJ·mol－1

2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　 ΔH＝b kJ·mol－1

则SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH＝　　　　　　　　 kJ·mol－1。

②一定温度下，向固定体积为2 L的密闭容器中充入SO2和NO2各1 mol，发生如下反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)。下列事实中不能说明该反应达到平衡状态的是　　　　　 （选填序号）。

a．体系压强保持不变　　

b．混合气体的颜色保持不变

c．NO的物质的量保持不变　

d．每生成1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2

③测得②中反应5 min末到达平衡，此时容器中NO与NO2的体积比为3：1，则这段时间内SO2的反应速率υ(SO2)＝　　　　　　　　　　　　 ，此反应在该温度下的平衡常数K＝　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）甲醇日趋成为重要的有机燃料，通常利用CO和H2合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。今在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：

①上述合成甲醇的反应为　　　　　 反应（填“放热”或“吸热”）。

②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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空气质量指数（Air Quality Index, AQI）是定量描述空气质量状况的非线性无量纲指数。参与评价的污染物为SO₂、NO₂、PM₁₀、PM_2.5、O₃、CO等六项。下列措施不能有效改善空气质量的是

A．调整产业结构，淘汰落后产能

B．改善能源结构，使用清洁能源

C．控制工业源污染，对钢铁、水泥等行业实行限产、限污

D．及时发布AQI指数，提示公众应对污染的措施

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2012年冬天，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中，SO₂的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO₂含量，有三位同学分别采用了以下测定方法。

I．氧化还原法：甲同学拟采用下图所示的装置进行实验：

（1）该实验需要80mL5×10^-4mol／L的碘溶液，甲同学应称量I₂________g（精确到0.001），选择_______mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为________（用化学方程式表示），该实验原理是利用了SO₂的________性。

（2）在甲同学所配碘溶液浓度准确，并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下，利用上述装置所测定的SO₂含量仍然比实际含量低，请分析其中可能的原因________.

Ⅱ．重量法：乙同学拟用右图所示简易装置进行实验。实验操作如下：按图安装好仪器，在广口瓶中盛放足量的H₂O₂水溶液，用规格为20mL的针筒抽气100次，使空气中的SO₂被H₂O₂水溶液充分吸收（SO₂+H₂O₂＝H₂SO₄）。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0.182mg。

（3）取样处空气中SO₂含量为________mg/L（精确到0.001）。

（4）已知，常温下BaSO₃的K_SP为5.48×10^-7饱和亚硫酸溶液中c（SO^2-₃）=6．3×10^-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H­₂O₂吸收SO₂，直接用0．1mol／L BaCl₂溶液来吸收SO₂即可产生沉淀，请用以上数据分析这样做是否可行.

III．仪器法：丙同学直接使用一种SO₂浓度智能监测仪测定空气中的SO₂含量，这种监测仪是利用电化学原理，根据电池产生电流的强度来准确测量SO₂浓度的。该电池总的化学反应原理为：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄

（5）请写出该电池负极的电极反应式________。

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2012年冬天，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中，SO₂的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO₂含量，有三位同学分别采用了以下三种测定方法。

I．氧化还原法：甲同学根据化学反应原理SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI设计了如下图所示的装置进行实验：

（1）该实验需80ml浓度为5×10^-4mol/L的碘

溶液，甲同学应选择________ml的容量瓶进行配制。

（2）广口瓶中使用多孔球泡的目的是________。

（3）在甲同学所配碘溶液浓度准确，并且量取药品及 实验过程中各种读数均无错误的情况下，利用上述装置所测定的SO₂含量仍然比实际含量低，请分析其中可能的原因（至少写两种原因）

________

II．重量法：乙同学拟用实验室常用仪器组成简易装置测定空气中的SO₂含量。实验操作过下：

按如下实验装置图安装好仪器，在广口瓶中盛放足量的H₂O₂水溶液，用规格为20ml的针筒抽气100次，使空气中的SO₂被H₂O₂水溶液充分吸收（SO₂+H₂O₂=H₂SO₄）。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀（H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl），经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0．18mg。

（4）取样处空气中SO₂含量为________mg/L（精确到0.001）。

（5）现查阅资料知，常温下BaSO₃的K_sp为5．48×10^-7，饱和亚硫酸溶液中c(SO₃^2-)=6.3×10^-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H₂O₂吸收SO₂，直接用0.lmol/L BaCl₂溶液来吸收SO₂即可产生沉淀，你认为这样做________（填“正确”或“不正确”），请利用以上数据简述理由________。

III．仪器法：丙同学直接使用一种SO₂浓度智能监测仪测定空气中的SO₂含量，这种监测仪是利用电化学原理，根据电池产生电流的强度来准确测量SO₂浓度的。该电池总的化学反应原理为：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄。

（6）请写出该电池负极的电极反应式：________。

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SO2的含量是空气质量日报中一项重要检测指标，也是最近雾霾天气肆虐我国大部分地区的主要原因之一。加大SO2的处理力度，是治理环境污染的当务之急。

I．电化学法处理SO2。

硫酸工业尾气中的SO2经分离后，可用于制备硫酸，同时获得电能，装置如右图所示（电极均为惰性材料）：

（1）M极发生的电极反应式为________________。

（2）若使该装置的电流强度达到2．0A，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为________L（已知：1个e-所带电量为1.6×10-19C）。

Ⅱ.溶液与电化学综合（钠碱循环法）处理SO2。

（3）钠碱循环法中，用Na2SO3溶液作为吸收液来吸收SO2，该反应的离子方程式为______________。

（4）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32-)／n(HSO3-)变化关系如右图所示：

①用图中数据和变化规律说明NaHSO3溶液呈酸性的原因________________。

②n(SO32-)／n(HSO3-)=1：1时，溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________。

（5）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽处理，直至得到pH>8的吸收液再循环利用，其电解示意图如下：

①写出阳极发生的电极反应式________________；

②当电极上有2 mol电子转移时阴极产物的质量为______________。

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