Question

【題目】、近年來，我國的霧霾問題引起政府和群眾的高度關切，一般認為細顆粒物（即PM2.5，指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物）的指標與霧霾天氣密切相關。與此同時，光化學煙霧也開始抬頭，它是由非甲烷烴和NOx的排放引起的，嚴重時天空會出現彩色云霧，屬于一種重污染現象。臭氧濃度升高是光化學煙霧形成的標志。請回答下列相關問題：

（1）以下可能引起細顆粒物指標變高的是 （填序號）。

a．燃煤取暖 b．大型交通設備 c．生活污水 d．火山噴發 e．局部戰爭 f．采礦業

（2）下圖是某地光化學煙霧的日變化曲線：據圖所示，

上午8:00，非甲烷烴和NO出現峰值。 隨后NO2約于10:00達峰值，其主要反應的方程式可能為 。8:00起，O3開始積累，并于13:00達峰值，O3積累與下列過程有關： O＋O2 →O3，該反應物中游離的氧原子主要是由反應： 產生的。O3又使10:00前NO2的含量急劇增加，其化學方程式為 。你認為該地光化學煙霧較嚴重的時間最可能為 （填序號）。

a．8:00 b．10:00 c．15:00 d．20:00

（3）若25℃、101kPa下，氣體的摩爾體積為24.5L/mol，此條件下向容器中充入一定量N2O4，當NO2 與N2O4的平衡混合物密度為3.18 g/L時，混合氣體的平均摩爾質量為 ，N2O4的分解率（即轉化率）為 。（計算結果均保留三位有效數字）。

（4）NO、NO2、NH4+及NO2-等被稱為活性氮物質，超量排放會引起環境問題。NH4+與NO2-可發生下列反應：NH4+(aq)＋NO2-(aq) N2(g)＋2H2O(l)可加快該反應的措施為 。該反應的反應速率方程為ν = k·c(NH4+)x·c(NO2-)y，其中k為速率常數，在一定溫度下，進行下列實驗：

實驗序號	c(NH4+)/mol·L-1	c(NO2-)/mol·L-1	ν/ mol·L-1·s-1
1	0.0100	0.200	5.4×10-7
2	0.0200	0.200	1.08×10-6
3	0.200	0.040	2.16×10-6
4	0.200	0.060	3.24×10-6

據表知，將溶液稀釋至原體積的2倍，反應速度將變為原來的 。

Answer 1

【答案】（1）abdef ；

（2）2NO+O2=2NO2，NO2=NO+O，O3+NO=NO2+O2 ，c；

（3）77.9g/mol ，18.1％；

（4）升溫、增大反應物濃度，1/4。

【解析】

試題分析：（1）引起細顆粒物指標變高，也就是能產生小顆粒，生活污水不能產生小顆粒，因此abdef是正確的；

（2）在10：00點，NO2濃度達到最大，NO的濃度最小，利用NO的容易被氧氣所氧化，即2NO＋O2=2NO2，產生游離氧原子，應是NO2的分解反應：NO2=NO＋O，NO2含量增加，O3濃度此時較少，說明O3參與反應，O3+NO=NO2+O2 ，根據信息O3濃度升高是管化學煙霧形成的標志，根據圖表，較嚴重的時間應在14：00左右，故選項c正確；

（3）根據M=24.5ρ=24.5×3.18g/mol=77.9g/mol，N2O42NO2，設開始時投入2molN2O4，令反應xmolN2O4，則生成2xmolNO2，根據平均摩爾質量的定義：77.9=2×92/(2－x＋2x)，解得x=0.362，則轉化率為0.362/2×100%=18.1%；

（4）加快反應速率可以升高溫度、增大濃度、使用催化劑等，實驗1、2的數據代入公式，計算得出，x=1，把實驗3、4的數據代入公式，計算出y=1，以實驗1數據為基礎，假設溶液的體積為1L，稀釋為原來的2倍，則濃度分別為0.01/2mol·L－1，0.2/2mol·L－1，代入公式，反應速率變為原來的1/4.