随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主...

随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　　 △H＜0

(1)写出一种可以提高NO的转化率的方法：__________

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO) =2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________

A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3　　 B.n(NH3)︰n(N2) 不变　　 C.容器内压强不变　　 D.容器内混合气体的密度不变　　 E.1molN—H键断裂的同时，生成1molO—H键

(3)已知该反应速率v正=k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=_____，y=_______。

(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=_______;

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________。

Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。

(5) 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式____。

(6)随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是________________。

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　　 △H＜0

(1)写出一种可以提高NO的转化率的方法：__________

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO) =2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________

A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3　　 B.n(NH3)︰n(N2) 不变　　 C.容器内压强不变　　 D.容器内混合气体的密度不变　　 E.1molN—H键断裂的同时，生成1molO—H键

(3)已知该反应速率v正=k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=_____，y=_______。

(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=_______;

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________。

Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。

(5) 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式____。

(6)随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是________________。

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　　 △H＜0

(1)写出一种可以提高NO的转化率的方法：__________

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO) =2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________

A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3　　 B.n(NH3)︰n(N2) 不变　　 C.容器内压强不变　　 D.容器内混合气体的密度不变　　 E.1molN—H键断裂的同时，生成1molO—H键

(3)已知该反应速率v正=k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=_____，y=_______。

(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=_______;

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________。

Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。

(5) 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式____。

(6)随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是________________。

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染。

（1）请写出NH3的电子式________________。

（2）已知： ① H2O(l)=H2O(g) △H1= +44.0kJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2= +229.3 kJ·mol-1

③ 4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O( g)△H3 =-906.5 kJ·mol-1

则反应④ 4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) 的△H=_______；该反应的平衡常数K的表达式为__________;增加压强,该反应中NO的转化率将____________ (填“提高”、“不变”或“降低”)。

（3）一定温度下，在容积固定的密闭容器中，发生反应④，下列能判断该反应达到平衡的是____________ (填标号)

A．c(NH3)=c(N2) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 B．容器中压强不变

C．容器中混合气体的密度不变　　　　　　　　　　 　　 D．1molN-H键断裂的同时，生成1molO-H键

（4）某小组研究了NH3和NO在Ag2O催化剂表面发生上述反应④,其中NO在一定时间内的转化率随温度变化的结果如右图所示。在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是____________。在温度为420～580K时，有氧条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件的原因可能是____________。

Ⅱ．用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氨还原率与配比关系如右图。

（5） 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，将N元素转变为对环境无害的气体写出该反应的化学方程式____________。

（6）随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是____________。

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氮氧化物是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。如何消除大气污染物中氮氧化物已成为人们关注的主要问题之一。

I.NH3-SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法。该法是利用氨的还原性，在一定条件下，将烟气中的NOx直接还原为N2。

主要反应原理为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O

（1）已知有下列热化学方程式：

①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(1)　 △H =-1891.5kJ•mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H =+180.5kJ•mol-1

③H2O(1)=H2O(g)　 △H =+44.0kJ•mol-1

则氨气与氧气反应生成NO和气态水的热化学方程式为_________________________________。

（2）其他条件相同，某2 L密闭容器中分别投入2 mol NH3、2 mol NO、1 mol O2，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图所示。

①工业上选择催化剂乙的原因是_________________。

②在催化剂甲作用下，高于210℃时，NO转化率降低的原因可能是_______________________。

Ⅱ.CH4可以消除氮氧化物的污染。主要反应原理为：CH4(g)+2NO2(g)= CO2(g)+2H2O(g)+ N2(g)　 △H=-868.7kJ•mol-1

（3）在3.00L密闭容器中，通入0.100mol CH4和0.200mol NO2，在一定温度下进行上述反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(P) 的数据见下表：

由表中数据，计算0-4min内v(NO2)=____________，该温度下的平衡常数K=________________。

（4）在一恒容装置中，通入一定量CH4和NO2，测得在相同时间内和不同温度下，NO2的转化率α(NO2)如下图，则下列叙述正确的是_____________

A.若温度维持在200℃更长时间，NO2的转化率将大于19%

B.反应速率：b点的v(逆)>e点的v(逆)

C.平衡常数： c点=d点

D.在时间t内，提高c点时NO2的转化率和反应速率，可适当升温或增大c(CH4)

Ⅲ.工业上也常采用电解的方法消除氮氧化物的污染。

（5）清华大学曹天宇等人研究的基于固体氧化物电解池(SOEC)的NOx电化学还原技术，为大气污染物治理开拓了新颖的思路。SOEC反应器的工作原理如图所示。电源的a 是________极。写出阴极的电极反应式：__________________________________。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（1）处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。已知：

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

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

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为________。

（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)；△H＜0。若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示，该反应的化学平衡常数为K=________。若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。

20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图11所示的变化，则改变的条件可能是

________（填序号）。

①加入催化剂　  ②降低温度　  ③缩小容器体积　  ④增加CO₂的量

（3）肼（N₂H₄）用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式________。

（4）如图所示装置可用于制备N₂O₅，则生成N₂O₅的那一极电极反应式为________。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

Ⅰ．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。

CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H₁＝－574kJ·mol­^－1

CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    △H₂

CH₄(g)+2NO₂ (g)＝N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g)      △H₃＝－867kJ·mol^－1

则△H₂＝________ 。

Ⅱ． 化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO₂是大气中SO₂的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为C(s) + H₂O(g)＝ CO(g) + H₂(g)，

该反应的化学平衡常数表达式为K＝。 800℃时，将1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t₁前所示变化。若保持温度不变，t₂时再向容器中充入CO、H₂各1mol，平衡将________移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t₂时，若改变反应条件，导致H₂浓度发生如图t₂后所示的变化，则改变的条件可能是________（填符号）。

a加入催化剂       b降低温度       c缩小容器体积        d减少CO₂的量

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂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________。

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H₂的目的是________。

Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

通入a气体的电极是原电池的极（填“正”或“负”），其电极反应式为。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（1）处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。已知：

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

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

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程为________。

（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化 转化器，发生如下反应：

2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g) △H＜0。

若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示，该反应的化学平衡常数为K=________。

若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。

20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是 ________（填序号）。

①加入催化剂　  ②降低温度　  ③缩小容器体积　  ④增加CO₂的量

（3）肼（N₂H₄）用亚硝酸（HNO₂）氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式 ________。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

Ⅰ．处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。

CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　 △H1＝－574kJ·mol­－1

CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H2

CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)　　　　 △H3＝－867kJ·mol－1

则△H2＝　　　　　　　　　　　 。

Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为　　 C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，

该反应的化学平衡常数表达式为K＝　　　　　　　　　　　　　　 。 800℃时，将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t1前所示变化。若保持温度不变，t2时再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡将　　　　 移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2时，若改变反应条件，导致H2浓度发生如右图t2后所示的变化，则改变的条件可能是　　　　　 （填符号）。

a加入催化剂 　　　 b降低温度　　 　 c缩小容器体积 　　　 d减少CO2的量

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2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　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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H2的目的是　　　　　　　　　　 。

Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

通入a气体的电极是原电池的　 　　 （填“正”或“负”），

其电极反应式为　 　　 　　　 　　　　 。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少 8%，氮氧化物(NOx)排放量减少 10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（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 =－574 kJ/mol

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

③H2O(g) = H2O(l) △H =－44.0 kJ/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）利用 Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将 SO2 转化为 SO42-，从而实现对 SO2 的治理。已知含 SO2 的废气通入含 Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的 离子方程式为__________。

（3）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)。某研究小组向密闭的真空 容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)加入 NO 和足量的活性炭，在恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①10～20 min 以υ(N2)表示的反应速率为__________。

②该反应的平衡常数表达式　 K=________。根据表中数据，计算 T1 ℃时该反应的平衡常数为__________(保留两位小数)。

③一定温度下，随着 NO 的起始浓度增大，则 NO 的平衡转化率__________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。

④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是__________ (填序号)。

A．混合气体的密度保持不变

B．υ正(NO) = 2υ逆(CO2)

C．容器内压强保持不变

D．容器内 N2 的体积分数保持不变

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