18.中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等.因此,对PM2.5、SO
2、NOx等进行研究具有重要意义.请回答下列问题:
(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-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5[] | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH=4.
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一.汽车发动机工作时会引发N
2和O
2反应,其能量变化示意图如下:

①N
2(g)+O
2(g)?2NO(g)△H=+183 kJ•moL
-1.
②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2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$ 2CO
2+N
2.
③汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O
2(g),已知该反应的△H>0,该设想能否实现?不能.你的依据是该反应是熵减、焓增的反应,任何温度下均不能自发进行.
(3)碘循环工艺不仅能吸收SO
2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:

①用离子方程式表示反应器中发生的反应SO
2+I
2+2H
2O=SO
42-+2I
-+4H
+.
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H
2的目的是HI分解为可逆反应,及时分离出产物H
2,有利于反应正向进行.
③用吸收H
2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池.电池充放电时的总反应为:Ni(OH)
2+M?充电放电NiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为MH+OH
--e
-=H
2O+M; 充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O
2,O
2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为4O
2+4e
-+2H
2O=4OH
-.