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天津高考化学真题及解析
大小:0B 6页 发布时间: 2024-03-06 19:17:13 18.76k 17.47k

(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:

离子K+Na+NH4+SO42﹣NO3﹣Cl﹣

浓度/mol•L﹣14×10﹣66×10﹣62×10﹣54×10﹣53×10﹣52×10﹣5

根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为酸性,试样的pH=4。

(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。

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+13l.3 kJ•mol﹣1。

②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是a、b。

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

(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化

①已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)⇌2NO (g);△H>0

若1mol空气含0.8mol N2和0.2mol O2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为:8×10﹣4 mol.计算该温度下的平衡常数:K=4×10﹣6。

汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是温度升高,反应速率加快,平衡右移。

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:该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行。

【考点】BF:用盖斯定律进行有关反应热的计算;CP:化学平衡的计算;DA:pH的简单计算

【专题】517:化学反应中的能量变化;51E:化学平衡专题;51G:电离平衡与溶液的pH专题.

【分析】(1)观察表格中发现NH4+水解显酸性,PM2.5的酸碱性为酸性;

(2)利用盖斯定律计算反应热;

(3)①计算出平衡时各种物质的物质的量,结合平衡常数的表达式计算;

②根据G=△H﹣T•△S判断反应能否自发进行;

③根据生成物为氮气和二氧化碳书写。

【解答】解:(1)观察表格中发现NH4+水解显酸性,PM2.5的酸碱性为酸性。试样的pH值根据溶液中电荷守恒c(H+)+c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42﹣)+c(NO3﹣)+c(Cl﹣)计算H+离子浓度为10﹣4,pH值为4,故答案为:酸性;4;

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,

故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+13l.3 kJ•mol﹣1;

②洗涤含SO2的烟气,根据酸性氧化物的性质选a。Ca(OH)2 b.Na2CO3,故答案为:a、b;

(3)①计算平衡常数时,先计算物质的平衡量,N2为0.8mol﹣4×10﹣4 mol,O2为0.2mol﹣4×10﹣4 mol,带入平衡常数表达式即可,得K=4×10﹣6,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是温度升高,反应速率加快,平衡右移,

故答案为:4×10﹣6;温度升高,反应速率加快,平衡右移;

②2CO(g)=2C(s)+O2(g),该反应是焓增、熵减的反应。根据G=△H﹣T•△S,G>0,不能实现,故答案为:该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行;

【点评】该题综合考查化学反应原理的基础知识,涉及离子的水解、pH值的计算、盖斯定律的应用、化学平衡常数的计算、自由能的应用等,题目难度中等,注意相关知识的积累。

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