Question

大气中可吸入颗粒物PM_2.5主要来源为燃煤、机动车尾气等。
（1）若取某PM_2.5样本，用蒸馏水处理，测得溶液中含有的离子有：K⁺、Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-，则该溶液为       （填“酸性”或“碱性”）溶液，其原因用离子方程式解释是：        。
（2）“洗涤”燃煤烟气可减轻PM_2.5中SO₂的危害，下列可适用于吸收SO₂的试剂有      
A．CaCl₂溶液     B．氨水     C．Ca(OH)₂悬浊液     D．浓H₂SO₄
（3）煤烟气中的氮氧化物可用CH₄催化还原成无害物质。若常温下，1molNO₂与CH₄反应，放出477.5kJ热量，该反应的热化学方程式是            。
（4）安装汽车尾气催化转化器也可减轻PM2.5的危害，其反应是：
2NO(g) + 2CO(g) 2CO₂(g)+ N₂(g)；△H＜0。
①该反应平衡常数表达式K=         ；温度升高K值       （填“增大”或“减小” ）
②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         。

（5）使用锂离子电池为动力汽车，可减少有害气体的排放。锰酸锂离子蓄电池的反应式为：
     Li_1－xMnO₄ ＋ Li_xC LiMnO₄ ＋ C
下列有关说法正确的是          
A．充电时电池内部Li^＋向正极移动
B．放电过程中，电能转化为化学能
C．放电时电池的正极反应式为：Li_1－xMnO₄＋xe^—＋xLi^＋＝LiMnO₄
D．充电时电池的正极应与外接电源的负极相连

Answer 1

（1）酸性，NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺   （2）B C
（3）2NO₂(g)+CH₄(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(l)；△H=" -955kJ/mol"
（4）①；减小   ②  D （5）C

解析试题分析：（1）取某PM_2.5样本，用蒸馏水处理，测得溶液中含有的离子有：K⁺、Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-，则由于K⁺、Na⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-都是强酸或强碱的离子，而NH₄⁺则是弱碱根离子。含有强酸弱碱盐。弱碱根离子水解消耗水电离产生的OH-，使溶液显酸性。其原因用离子方程式解释是为NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺。(2)SO₂溶于水发生反应：SO₂+H₂O=H₂SO₃.H₂SO₃是酸，电离产生大量的H⁺而使溶液显酸性。所以应该用碱性物质氨水、Ca(OH)₂悬浊液来吸收。因此选项为B、C。（3）根据题意可得该反应的热化学方程式为2NO₂(g)+CH₄(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(l)；△H= -955kJ/mol。（4）①根据化学平衡常数的含义可得该反应平衡常数表达式K=。由于该反应的正反应为放热反应。根据平衡移动原理：温度升高，化学平衡向吸热反应方向移动，对该反应来说升高温度，化学平衡向逆向移动，所以K值减小。②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行。a.在反应刚开始时，由于温度变化不明显。主要是浓度的影响。随着反应的进行，气体的温度逐渐升高，影响化学反应速率的主要因素是温度。所以化学反应速率逐渐加快；当反应进行到一定程度后，反应物的浓度是影响化学反应速率的主要因素。由于反应物不断消耗，浓度减小，所以速率又逐渐减小。跟反应是否达到平衡无关。错误。B.在刚开始时反应刚发生，还未达到平衡，所以不能说平衡常数。当反应达到平衡后，升高温度，化学平衡逆向移动，K减小。但是从图像并未看出这一点来。错误。C若t点反应达到平衡，则各种反应混合物的浓度不应该发生变化。但是图像显示的c(CO)及c(CO₂)任然在变化，因此反应为达到平衡。错误。d.在反应开始时，由于反应是从正反应方向开始，NO的质量最大，质量分数也最大，随着反应的减小，NO不断消耗。其质量分数也逐渐减小，当反应达到平衡后各种物质的质量、物质的量不变，所以其质量分数也不变。正确。（5）A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，充电时电池内部Li^＋向负极移动。错误。B．放电过程中，化学能转化为电能。错误。C．放电时电池正极发生还原反应。正极反应式为：Li_1－xMnO₄＋xe^—＋xLi^＋＝LiMnO₄。正确。D．充电时电池的正极应与外接电源的正极相连。错误。
考点：考查PM_2.5样本的水溶液的酸碱性及原因、热化学方程式的书写、温度对化学平衡常数的影响、化学平衡常数的表达式、化学平衡状态的判断、电化学反应原理的知识。