(12分)饮用水消毒的主要目的是杀灭可引起霍乱、伤寒、痢疾等疾病的病菌，含氯消毒剂由于杀菌力
强，价格低等优点，一直是当今世界上应用最广泛的一种杀菌剂，为人类的健康立下了汗马功劳。回答下面各小题。
(1)氯气是一种 色、具有刺激性气味、 (填“无”或“有”)毒的气体。
(2)在水灾后，卫生防
疫部门向广大居民发放了漂粉精，用于饮用水的杀菌消毒，漂粉精的有效成分是 。
(3)用化学方程式表示工业生产漂粉精的反应原理 。
(4)已知H2CO3的酸性比HClO强，若把漂粉精暴露在空气中，请你推测会发生什么反应，写出反应的化学方程式 ，根据这一特性，漂粉精的保存方法为 。
为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气的污染，人们采取了很多措施。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g) △H＜0，
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 （填代号）。
（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：
CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol ①
2NO2(g)
N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol ②
H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式： 。
（3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过催化剂，通过测量逸出气体中氮氧化物含量，从而可确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)
2N2(g) + 3H2O(g)。
①该反应的△H 0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。
②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数（记作KP），
则上述反应的KP＝ 。
（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图，石墨I为电池的 极。 该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为 。
（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1︰1）的质量为 g。
某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5
的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、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。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表：
| 离子 |
H+ |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42－ |
NO3－ |
Cl－ |
| 浓度/mol·L－1 |
未测定 |
4×10－6 |
6×10－6 |
2×10－5 |
4×10－5 |
3×10－5 |
2×10－5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
（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。
已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） △H=－241.8kJ·mol－1
C（s）+1/2O2（g）="CO" （g） △H=－110.5kJ·mol－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式： 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
A．Ca(OH) 2 B．Na2CO3 C．CaCl2D．NaHSO3
（3）汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2，汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)
2NO(g) △H
0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10－4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，其原因是 。
②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染，其化学反应方程式为 。
③ 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△H0，判断该设想能否实现并简述其依据： 。
在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)体系中，n(NO)随时间变化如下表：
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| n(NO)/mol |
0.020 |
0.010 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝ 。已知：K(300℃)＞K(350 ℃)，则该反应正反应是 热反应。
（2）图中表示NO2的变化的曲线是 。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v(O2)＝ 。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a．v(NO2)＝2v(O2） b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2） d．容器内密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)
xC(g)＋2D(g)。经5 min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0．5 mol·L－1，c(A)：c(B) = 3：5，v(C) = 0．1 mol·L－1·min－1。
则：(1)x = 。
(2)前5 min内B的反应速率v(B) = 。
(3)平衡时A的转化率为 。
目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：
它所对应的化学反应为：__ ___
（2）—定条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生（1）中反应：其相关数据如下表所示：
| 容器 |
容积/L |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol[ |
达到平衡所需时间/min |
|
| C(s) |
H2O(g) |
H2(g) |
||||
| 甲 |
2 |
T1 |
2 |
4 |
3.2 |
8 |
| 乙 |
1 |
T2 |
1 |
2 |
1,2 |
3 |
①T10C时，该反应的平衡常数K=_______
②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母）。
A．="0.8" mol·L-1 B．=1.4 mol·L-1 C．<1.4 mol·L-1 D．>1.4 mol·L-1
③丙容器的容积为1L，T1℃时，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)， 达到平 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母）。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B． 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D． 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
（3）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，已知CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式： 。
（4）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：
2CO2(g）+ 6H2(g）
CH3OCH3(g）+ 3H2O(g)
已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：
| 投料比[n(H2）/ n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
| 1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
| 2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
| 3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①该反应的焓变△H 0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。
②用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。若以1.12 L·min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜 g。
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