Question

【題目】 大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）某地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

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___________、__________．

CaSO4可以調節水泥的硬化時間．尾氣中2molSO2被石灰乳逐漸吸收最終生成了1molCaSO4，該過程中轉移的電子數目為___________。

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）人類活動產生的CO2長期積累，威脅到生態環境，其減排問題受到全世界關注。

工業上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用電解法使K2CO3溶液再生，其裝置示意圖如下：

在陽極區發生的反應包括___________和H++HCO3-=H2O+CO2↑。

簡述CO32-在陰極區再生的原理___________。

③再生裝置中產生的CO2和H2在一定條件下反應生成甲醇，工業上利用該反應合成甲醇。

已知：25℃，101KPa下：

H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol

CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol

寫出CO2和H2生成氣態甲醇等產物的熱化學方程式____________．

Answer 1

【答案】（1）bc （2分）；（2）① SO2+ H2OH2SO3； 2H2SO3+ O2＝2H2SO4 （每個方程式1分）；② 2NA（2分） ③ NO + NO2+ Ca(OH)2＝ Ca(NO2)2+ H2O （2分）

（3）①4OH— —4e-＝ 2H2O + O2↑ ②答案1：HCO3–存在電離平衡：HCO3–H++CO32-，陰極H+放電濃度減小平衡右移CO32-再生；答案2：陰極H+放電OH-濃度增大，OH-與HCO3–反應生成CO32-，CO32-再生 （3分） ③CO2(g) + 3H2(g) ＝ CH3OH(g) + H2O(g) △H =" -50" kJ/mol

【解析】試題分析：（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，a正確；b．PM2.5表面積大，具有吸附性，能吸附大量有毒物質，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，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，d正確；答案選bc；

（2）①硫酸型酸雨形成過程是SO2溶于水生成亞硫酸，SO2+H2OH2SO3；亞硫酸再被空氣中的氧氣氧化成硫酸，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，方程式中轉移4mol電子，生成1mol CaSO4轉移2mol電子，個數為2NA；

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；

（3）①陽極上氫氧根離子放電生成氧氣和水，電極反應式為4OH--4e-═2H2O+O2↑；

②HCO3-存在電離平衡：HCO3-H++CO32-，陰極H+放電濃度減小平衡右移，CO32-再生；陰極H+放電OH-濃度增大，OH-與HCO3-反應生成CO32-，CO32-再生；

③已知：H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol①

CH3OH（g）+3/2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol②

根據蓋斯定律可知將方程式3×①-②得CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=3×（-242kJ/mol）-（-676kJ/mol）="-50" kJ/mol。