Question

空氣污染問題日益引起全民關注．
（1）PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm（1μm=10³nm）的顆粒物．下列說法不正確的是

 

（填字母序號）．
a．PM2.5主要來源于火力發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程
b．PM2.5顆粒小，所以對人體無害
c．直徑介于1～2.5μm的顆粒物分散到空氣中可形成膠體
d．推廣使用電動汽車，可以減少PM2.5的污染
（2）北京科研工作者用五年時間研究出利用石灰乳除工業燃煤尾氣中的硫（SO₂、SO₃）和氮（NO、NO₂）的新工藝，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的CaSO₄和Ca（NO₂）₂．

1硫酸型酸雨的形成過程是大氣中的SO₂溶于雨水生成某種弱酸，在空氣中經催化氧化生成硫酸，該過程中反應的化學方程式為

 

、

 

．
2CaSO₄可以調節水泥的硬化時間．尾氣中SO₂與石灰乳反應生成CaSO₄的化學方程式為

 

．
③Ca（NO₂）₂可制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等．尾氣中NO、NO₂與石灰乳反應生成Ca（NO₂）₂的化學方程式

 

．
（3）一定溫度下，在密閉容器中SO₂與O₂反應生成1mol SO₃氣體時，放出a kJ熱量．
①該溫度下反應的熱化學方程式為

 

．
②已知：2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1  （a＞b＞0）
則反應NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g） 的△H=

 

kJ?mol^-1．
3該溫度下若將2mol SO₂和1mol O₂置于恒容的密閉容器中，發生反應達到平衡時，測得混合氣體中SO₃的體積分數為

6

7

，則SO₂的平衡轉化率為

 

．

Answer 1

考點：常見的生活環境的污染及治理,反應熱和焓變,化學平衡的計算

專題：

分析：（1）a．PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物．它的主要來源是日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物；
b．PM2.5表面積大，具有吸附性，能吸附大量有毒物質；
c．膠體微粒直徑在10^-7m～10^-9m之間，PM2.5粒子的大小不符合；
d．減少機動車尾氣排放，減少了煙塵，能降低空氣中PM2.5；
（2）①硫酸型酸雨形成過程是SO₂溶于水生成亞硫酸，再被空氣中的氧氣氧化成硫酸；
②尾氣中SO₂與氧氣和石灰乳反應生成CaSO₄和水；
③尾氣中NO、NO₂與石灰乳反應生成Ca（NO₂）₂和水，結合氧化還原反應的特征書寫；
（3）①SO₂與O₂反應生成1mol SO₃氣體時，放出a kJ熱量書寫熱化學方程式；
②根據蓋斯定律Ⅰ、2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=-2a kJ?mol^-1Ⅱ、2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1  （a＞b＞0）

Ⅰ-Ⅱ

2

即得；
③根據三段式計算轉化率．

解答： 解：（1）a．PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物．它的主要來源是日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物，故a正確；
b．PM2.5表面積大，具有吸附性，能吸附大量有毒物質，故b錯誤；
c．膠體微粒直徑在10^-7m～10^-9m之間，PM2.5粒子的大小不符合，故c錯誤；
d．減少機動車尾氣排放，減少了煙塵，能降低空氣中PM2.5，故d正確；
故選：bc；
（2）①硫酸型酸雨形成過程是SO₂溶于水生成亞硫酸，SO₂+H₂O?H₂SO₃；再被空氣中的氧氣氧化成硫酸，2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O?H₂SO₃，2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；
②尾氣中SO₂與氧氣和石灰乳反應生成CaSO₄和水，反應方程式為：2SO₂+O₂+2Ca（OH）₂═2CaSO₄+2H₂O故答案為：2SO₂+O₂+2Ca（OH）₂═2CaSO₄+2H₂O；
③尾氣中NO、NO₂與石灰乳反應生成Ca（NO₂）₂和水，反應方程式為：NO+NO₂+Ca（OH）₂═Ca（NO₂）₂+H₂O；故答案為：NO+NO₂+Ca（OH）₂═Ca（NO₂）₂+H₂O；  
（3）①SO₂與O₂反應生成1mol SO₃氣體時，放出a kJ熱量，故熱化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=-2a kJ?mol^-1；故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=-2a kJ?mol^-1；
②根據蓋斯定律Ⅰ、2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=-2a kJ?mol^-1Ⅱ、2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1  （a＞b＞0）

Ⅰ-Ⅱ

2

即得NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g） 的△H=

-2a+b

2

=-(a-

b

2

)kJ?mol^-1；故答案為：-(a-

b

2

)；
③設SO₂的變化濃度是x，則
            2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始物質的量：2       1          0
變化物質的量：x        0.5x      x
平衡物質的量：2-x     1-0.5x     x
當反應達到平衡時，測得混合氣體中SO₃的體積分數為

6

7

，則

x

2-x+1-0.5x+x

=

6

7

，解得x=1.8mol，所以二氧化硫的轉化率=

1.8

2

×100%=90%，
故答案為：90%．

點評：本題考查了PM2.5、酸雨的形成、硫氮尾氣的應用、熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的應用、以及化學平衡的計算知識，難度不大，抓好基礎是關鍵．