雾霾中含有多种污染物，包括氮氧化物、CO、等。它们可以通过化学反应得到一定的消除或转化。氮...

雾霾中含有多种污染物，包括氮氧化物、CO、等。它们可以通过化学反应得到一定的消除或转化。

氮硫的氧化物的转化：

已知：

      ,则_______。

一定条件下，将与以一定比例置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的有_______。

混合气体的密度不变                   混合气体的颜色保持不变

和NO的体积比保持不变             反应速率

碳氧化物的转化：

可用于合成甲醇，反应方程式为：，在一恒温恒容密闭容器中充入和进行上述反应。测得CO和浓度随时间变化如图1所示。

则内，氢气的反应速率为____第后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入和，则平衡_______填“正向”、“逆向”或“不”移动。

通过电解CO制备，电解液为碳酸钠溶液，工作原理如图2所示，写出阴极的电极反应式_____。若以甲醇燃料电池作为电源，则生成标准状况下需要消耗的质量为_______。

硫氧化物的转化：硫的氧化物与一定量氨气、空气反应，可生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是________________用离子方程式表示室温时，向溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系：____填“”、“”或“”。

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雾霾中含有多种污染物，其中有氮氧化物（NOx）、CO、SO2等，给人类健康带来了严重影响，化学在解决雾霾污染中发挥了重要作用。

（1）煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原消除污染。请写出CH4与NO2反应的化学方程式_____________。

（2）汽车尾气中CO、NO2气体在一定条件下可以发生反应：

2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　　 △H=-746.8kJ·mol-1

4CO(g)+2NO2(g)3CO2(g)+N2(g)　 △H=-1200kJ·mol-1

则反应的CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)　 △H=_____kJ·mol-1

（3）氮硫的氧化物间存在如下转化SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)；实验测得平衡常数 与温度的关系如下图所示。回答下列问题：

①该反应正反应的活化能___（填“＞”或“＜”）逆反应的活化能。

②反应速率v=V正-V逆=k正xSO2·xNO2-k逆xSO3·xNO，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，T℃时，k正_____k逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

③T℃时，在体积为2L的容器中加入1molSO2(g)、1molNO2(g)，5min时测得xSO3=0.2，此时平衡向___（填“正”或“逆”）反应方向移动，=___（保留2位小数）。

（4）已知：2NO(g)=N2(g)+O2(g)　 ΔH=－180.6kJ/mol，在某表面催化剂的作用下，NO可以分解生成N2、O2，其反应机理可简化为：

第一步：2NO →N2O2　　 快

第二步：N2O2 →N2+O2　　 慢

下列表述正确的是____（填标号)。

A．所有化合反应都是放热反应

B．N2O2是该反应的的中间产物

C．加入合适的催化剂可以减小反应热ΔH，加快反应速率

D．第一步的活化能比第二步低

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合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。

(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：

①；；

②，；

③，；

1 mol CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的反应热为________。

(2)已知的反应历程分两步：

①（快）；，；

②（慢）；，

一定温度下，反应达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K=____（用表示），反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1____E2（填“>”“<”或“=”）。

(3)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温(T℃)时，各物质的浓度随时间的变化如下表：

①T℃时，该反应的平衡常数的计算式为______。

②在31 min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，40 min、50 min时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件是____

③在51 min时，保持温度和容器体积不变再充人NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v正____v逆（填“>”、“<”或“=”）。

(4)反应N2O4(g) 2NO2(g)　 △H>0，在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压（分压=总压×物质的量分数）有如下关系：，其中k1、k2是与温度有关的常数，相应的速率与N2O4或NO2的分压关系如图所示。

在T℃时，图中M、N点能表示该反应达到平衡状态，理由是___________ 。改变温度，v(NO2)会由M点变为A、B或C，v(N2O4)会由N点变为D、E或F，当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_______（填字母）。

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目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－574 kJ·mol^－1

②CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－1160 kJ·mol^－1

③H₂O(g)＝H₂O(l) ΔH＝－44．0 kJ·mol^－1

写出CH₄ (g)与NO₂ (g)反应生成N₂ (g) ,CO₂(g)和H₂O(l)的热化学方程 式_____________________

（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)＋2NO(g) N₂(g)＋CO₂(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T^。C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据       是_______

A．容器内CO₂的浓度保持不变

B．v_正（N₂）=2 v_正（NO）

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

②在T^。C时．该反应的平衡常数为_______(保留两位小数)；

③在30    min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_______

（3）科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂,其反应为：

2CO＋2NO N₂＋2CO₂  ΔH<0 研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率．为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反 应速率的影响规律、某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下表中。

①上表中:a=_______,b=________,e=________

②请在给出的坐标图中，画出上表中实验II和实验III条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明相应的实验编号

高三化学填空题极难题查看答案及解析

目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4 (g）＋4NO2 (g）＝4NO(g）＋CO2 (g）＋2H2 O(g） ΔH＝－574 kJ·mol－1

②CH4 (g）＋4NO(g）＝2N2 (g）＋CO2 (g）＋2H2 O(g） ΔH＝－1160 kJ·mol－1

③H2O(g）＝H2O(l） ΔH＝－44．0 kJ·mol－1

写出CH4(g）与NO2(g）反应生成N2(g）、CO2(g）和H2O(l）的热化学方程式__________

（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s）＋2NO(g）N2 (g）＋CO2 (g）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______

A．容器内CO2的浓度保持不变

B．v正（N2）=2 v正（NO）

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

②在该温度下时．该反应的平衡常数为　　　　　　　　　 (保留两位小数）；

③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_____________。

（3）合成塔失去活性的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下，该电池的总反应为： Zn(s） ＋2MnO2 (s） ＋H2O(l） = Zn(OH）2 (s） ＋Mn2O3(s） ，该电池正极的电极反应式是 　　　　　　　　 。PbO2 可以通过石墨为电极，Pb(NO3）2和Cu(NO3）2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为　　　　　　　　 ，阴极上观察到的现象是；　　　　 　　 若电解液中不加入Cu(NO3）2这样做的主要缺点是 　　　　　　　 。

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（14分）目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－574 kJ·mol－1

②CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－1160 kJ·mol－1

③H2O（g）＝H2O（l） ΔH＝－44．0 kJ·mol－1

写出CH4 （g）与NO2 （g）反应生成N2 （g） ,CO2（g）和H2O（l）的热化学方程 式_____________________

（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（s）＋2NO（g） N2（g）＋CO2（g）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T。C）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是______________

A．容器内CO2的浓度保持不变

B．v正（N2）=2 v正（NO）

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

②在T。C时．该反应的平衡常数为______________（保留两位小数）；

③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是______________

（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50ml2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：

①甲烷燃料电池的负极反应式是：__________________________。

②当A中消耗0．05mol氧气时，B中________________极（填“a”或“b”）增重________________g。

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氮及其化合物与人类各方面有着密切的联系。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=-574kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　　 △H=-1160kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 △H=-44kJ/mol

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O ( l ) 的热化学方程式____________________。

（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：

某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T0C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______ ；（选填字母代号）

A．容器内CO2的浓度保持不变　　 B．容器内压强保持不变

C．单位时间内生成NA个N2，同时生成2NA个NO

D．混合气体的密度保持不变　　 E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

②前20分钟，平均反应速率v(NO)=_________________。

③在T0C时，该反应的平衡常数表达式为_______________________________；

④在30 min，改变某一条件反应重新达到平衡，则改变的条件是______________________________。

（3）科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为：

如图P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1mol NO(g)和2mol(g)CO，向B容器中充入1.2 mol NO(g)和2.4 mol(g) CO。已知起始时容器A和B的体积均为a L,反应到到平衡时容器B的体积为0.9 a L，容器B中NO的转化率为_____________ ；

（4）亚硝酸（HNO2）是弱酸电离平衡常数 Ka=5.0×10 -4（298K）， NH3.H2O的电离平衡常数为

K=2.0×10 -5常温下，用氨水吸收亚硝酸可得到NH4NO2，NH4NO2溶液显_____（填“酸性”“中性”或“碱性”）；请计算NH4+ + NO2- + H2OHNO2 + NH3.H2O的平衡常数K =_________。

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最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度。消除氮氧化物污染有多种方法。

（l）用CH₄还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄(g)＋4NO₂(g)= 4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-574kJ·mol^-1

②CH₄(g)＋4NO (g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-1160kJ·mol^-1

③H₂O(g)= H₂O(l)  △H=-44.0kJ·mol^-1

CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(1)的热化学方程式为________。

（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：2C(s)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋2CO₂(g) △H<0，起始时向密闭容器中充入一定量的C(s)和NO₂(g)，在不同条件下，测得各物质的浓度变化状况如下图所示。

①0〜10min内，以CO₂表示的平均反应速率v(CO₂)=________。

②0～10min，10〜20 min，30〜40 min三个阶段NO₂的转化率分别为α₁、α₂、α₃，其中最小的为________，其值是________。

③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K=________。

④第10min时，若只改变了影响反应的一个条件，则改变的条件为________(填选项字母）。

A．增加C(s)的量       B．减小容器体积      C．加入催化剂

⑤20～30min、40〜50 min时体系的温度分别为T₁和T₂，则T₁_____T₂(填“> “<”或“=”）， 判断的理由是________。

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最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度。消除氮氧化物污染有多种方法。

（l）用CH4还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4(g)＋4NO2(g)= 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1

②CH4(g)＋4NO (g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1

③H2O(g)= H2O(l) △H=-44.0kJ·mol-1

CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式为_________________。

（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：2C(s)＋2NO2(g)=N2(g)＋2CO2(g) △H<0，起始时向密闭容器中充入一定量的C(s)和NO2(g)，在不同条件下，测得各物质的浓度变化状况如下图所示。

①0〜10min内，以CO2表示的平均反应速率v(CO2)=_______________。

②0～10min，10〜20 min，30〜40 min三个阶段NO2的转化率分别为α1、α2、α3，其中最小的为_________，其值是___________________。

③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K=____________。

④第10min时，若只改变了影响反应的一个条件，则改变的条件为______(填选项字母）。

A．增加C(s)的量　　　　 B．减小容器体积　　　　 C．加入催化剂

⑤20～30min、40〜50 min时体系的温度分别为T1和T2，则T1_____T2(填“> “<”或“=”）， 判断的理由是_________________________。

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在工业废气和汽车尾气中含有多种氮氧化物，氮氧化物能破坏臭氧层，产生光化学烟雾，是造成大气污染的来源之一。

（1）处理 NO 尾气通常是将 NO 与 O2 混合通入碱液中吸收。已知一定条件下有下列反应：

Ⅰ：2N2O5（g） 4NO2（g）+O2（g）　　　　　 △H1

Ⅱ：2NO2（g）2NO（g）+O2（g）　　 △H2

Ⅲ：2NaOH（aq）+N2O5（g）=2NaNO3（aq）+H2O（1） △H3

写出 NO 和O2 的混合物溶于NaOH 溶液生成硝酸盐的热化学方程式______。

（2）常温下，NO 极易被 O2 氧化为 NO2，温度高于 423K 时，NO2 发生分解:2NO2（g） 2NO（g）+O2（g）△H=114kJ·mol -1，实验测得：

υ正=υ（NO2）消耗=k 正C2（NO2）, υ逆=υ（NO）消耗=2υ（O2） 消耗=k 逆c2（NO）·c（ O2），k 正、k 逆 为速率常数，受温度影响。不同温度下，将 NO2 置于体积为 VL 的密闭容器中，NO2 的物质的量的浓度与反应时间的关系如图所示：

①T1 温度下 0-10s 内，O2 的反应速率υ（O2）=______、平衡常数 KT1=___________。

②T1 温度下，要减少 NO2 的分解率，并缩短达到平衡的时间，可采取的单一措施有______

③平衡常数KT1 ______ KT2 填“大于”“小于”或“等于”，下同）；反应速率υa_______υb。

④计算 c 处υ正/υ逆=______。

（3）NO 也 可 通 过 如 下 反 应 处 理 :6NO（g）+4NH3（g） =5N2（g） +6H2O（g）；一定条件下，平衡时 N2 的体积分数与压强的关系如图所示。N2 的体积分数先减小后增大的原因是______。

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