NOx是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义...

NOx是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义。

（1） 已知：2C(s)+O2(g)2CO(g)　　　　　　　　　 △H1= -221.0 kJ/mol

N2(g)+O2(g)2NO (g)　　　　　　　　　 △H2= +180.5 kJ/mol

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　　　 △H3= -746.0 kJ/mol

回答下列问题：

①用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_______。

②在一定温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的焦炭，反应过程中测得各容器中c(NO)（mol/L）随时间（s）的变化如下表。

已知：三个容器的反应温度分别为T甲= 400℃、T乙= 400℃、T丙= a ℃

甲容器中，该反应的平衡常数K=_______。丙容器的反应温度a _______400℃（填“˃”、“<”或“=”），理由是_______。

（2）用NH3催化还原NOx消除氮氧化物的污染。

已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l)　 △H＜0。相同条件下，在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂进行反应，产生N2的量随时间变化如图所示。

①在催化剂A的作用下，0～4 min的v(NH3) = _______。

②该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是_______，理由是_______。

③下列说法正确的是_______（填标号）。

a．使用催化剂A达平衡时，△H值更大

b．升高温度可使容器内气体颜色加深

c．单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，说明反应已经达到平衡

d．若在恒容绝热的密闭容器中反应，当平衡常数不变时，说明反应已经达到平衡

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NOx是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义。

（1） 已知：2C(s)+O2(g)2CO(g)　　　　　　　　　 △H1= -221.0 kJ/mol

N2(g)+O2(g)2NO (g)　　　　　　　　　 △H2= +180.5 kJ/mol

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　　　 △H3= -746.0 kJ/mol

回答下列问题：

①用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_______。

②在一定温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的焦炭，反应过程中测得各容器中c(NO)（mol/L）随时间（s）的变化如下表。

已知：三个容器的反应温度分别为T甲= 400℃、T乙= 400℃、T丙= a ℃

甲容器中，该反应的平衡常数K=_______。丙容器的反应温度a _______400℃（填“˃”、“<”或“=”），理由是_______。

（2）用NH3催化还原NOx消除氮氧化物的污染。

已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l)　 △H＜0。相同条件下，在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂进行反应，产生N2的量随时间变化如图所示。

①在催化剂A的作用下，0～4 min的v(NH3) = _______。

②该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是_______，理由是_______。

③下列说法正确的是_______（填标号）。

a．使用催化剂A达平衡时，△H值更大

b．升高温度可使容器内气体颜色加深

c．单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，说明反应已经达到平衡

d．若在恒容绝热的密闭容器中反应，当平衡常数不变时，说明反应已经达到平衡

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经最新研究发现，NOx和SOx是形成雾霾天气的主要原因之一，因此研究NOx、SOx等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

(1)为了消除NO造成的污染，通常采用一氧化碳和氢气进行催化还原NO。

已知：①N2(g)+O2(g)＝2NO(g)　 ΔH=akJ•mol-1；

②2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)　 ΔH=bkJ•mol-1；

③H2O(g)＝H2O(l)　 ΔH=ckJ•mol-1。

写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式：________________________。

(2)目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术是NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术。反应原理如图所示：

当NO2与NO的物质的量之比为1:1时，与足量氨气在一定条件下发生反应。当有12mol电子发生转移时，则参与反应的NO2的物质的量为________。

(3)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　 ΔH＜0。实验测得：v正=v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k正c2(NO)•c(O2)，v逆=v消耗(NO2)=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表：

①从0~2s该反应的平均速率v(NO2)=________mol/(L•s)。

②T1温度时，上述反应的化学平衡常数K=________。

③若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T1________T2（填“”“”或“”）。

(4)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图。

①N极的电极反应式为________________________。

②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为________。

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。研究脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点，对于消除环境污染有重要意义。

（1）已知催化剂存在的条件下H2可以将NO还原为N2。下图是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________ 。（ΔH用E1、E2、E3表示）

（2）升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：

I．2NO(g)⇌N2O2(g)(快)；　 v1正=k1正.c2(NO)；　v1逆=k1逆.c(N2O2)　　 △H1＜0

II．N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢)；　 v2正=k2正.c(N2O2)c(O2)； v2逆=k2逆.c2(NO2)　 △H2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=__________________。

②决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应 II，反应 I的活化能E1与反应 II的活化能E2的大小关系为E1___E2(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是___。

A．k2正增大，c(N2O2)增大　　　　　　

B．k2正减小，c(N2O2)减小

C．k2正增大，c(N2O2)减小　　　　　　

D．k2正减小，c(N2O2)增大

③由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为____(填字母)。

（3）我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。

已知甲池中发生的反应为：

①装置中H+从__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。研究脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点，对于消除环境污染有重要意义。

（1）已知催化剂存在的条件下H2可以将NO还原为N2。下图是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________ 。（ΔH用E1、E2、E3表示）

（2）升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：

I．2NO(g)⇌N2O2(g)(快)；　 v1正=k1正.c2(NO)；　v1逆=k1逆.c(N2O2)　　 △H1＜0

II．N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢)；　 v2正=k2正.c(N2O2)c(O2)； v2逆=k2逆.c2(NO2)　 △H2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=__________________。

②决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应 II，反应 I的活化能E1与反应 II的活化能E2的大小关系为E1___E2(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是___。

A．k2正增大，c(N2O2)增大　　　　　　

B．k2正减小，c(N2O2)减小

C．k2正增大，c(N2O2)减小　　　　　　

D．k2正减小，c(N2O2)增大

③由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为____(填字母)。

（3）我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。

已知甲池中发生的反应为：

①装置中H+从__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。研究脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点，对于消除环境污染有重要意义。

(1)已知催化剂存在的条件下H2可以将NO还原为N2。下图是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________ 。（ΔH用E1、E2、E3表示）

(2)升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：

I．2NO(g)⇌N2O2(g)(快)；　 v1正=k1正.c2(NO)；　v1逆=k1逆.c(N2O2)　　 △H1＜0

II．N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢)；　 v2正=k2正.c(N2O2)c(O2)； v2逆=k2逆.c2(NO2)　 △H2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=__________________。

②决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应 II，反应 I的活化能E1与反应 II的活化能E2的大小关系为E1___E2(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是___。

A．k2正增大，c(N2O2)增大　　　　　　

B．k2正减小，c(N2O2)减小

C．k2正增大，c(N2O2)减小　　　　　　

D．k2正减小，c(N2O2)增大

③由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为____(填字母)。

(3)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。

已知甲池中发生的反应为：

①装置中H+从__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。

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氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题：

(1)部分氮氧化合物之间的转化所发生的化学反应如下：

I.NO(g)＋NO2(g)＋O2(g)N2O5(g)　　　 △H1＝－112.5 kJ·mol－1

II.2NO(g)＋C2(g)2NO2(g)　　　　　　　 △H2＝－114.2 kJ·mol－1

①反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)的　　 △H＝________kJ·mol－1

②反应II的机理为：

第一步：2NO (g)N2O2(g)(快)　　　　　 △H3<0

第二步：N2O2(g)＋O2(g)→2NO2(g)(慢)　　 △H4<0

下列说法正确的是__________(填标号)

A.N2O2是反应的中间体　　　　　　　　　　　　　 B.第一步反应的活化能较大

C.第一步、第二步中的碰撞均100%有效　　　 D.整个反应的反应速率由第二步决定

(2)常温常压下，SO2与O2间的反应极慢，但向二者的混合物中加入适量的NO2后，SO2很快就会转化为SO3。反应过程中，反应体系的能量变化可用下图中的某一曲线表示(图中曲线a表示没有使用NO2时的能量变化)。

①最可能表示使用了NO2的能量变化曲线是______(填“b”或“c”)，Ea表示的意义是_______。

②若维持其他条件不变，用催化剂V2O5代替NO2，下列物理量中不可能变化的是_______(填标号)。

A.反应的活化能　　　 B.反应速率　　　 C.反应热　　　 D.平衡常数K

(3)2L恒容密闭容器中最初存在n(SO2)＝4 mol、n(O2)＝x mol的混合物，分别在温度为T1、T2条件下发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　 △H<0。控制其他条件不变，改变n(O2)，测得平衡时SO3的体积分数[φ(SO3)]与)n(O2)的关系如图所示。

①T1_________T2(填“>”或“<”)，a、b、c三点时，SO2转化率最大的是_____________。

②若x＝2，计算温度为T1时反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝____________。

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氮氧化物(NOx)种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2，研究它们的综合利用有重要意义。

（1）NO可通过氧化-还原法转化为N2，转化关系如下：

反应Ⅰ的化学方程式是_______；反应Ⅱ的还原剂是_______。

（2）NO还可与C在一定条件下反应得到无污染的气体。NO与C在一定条件下反应的化学方程式是_______。

（3）NO也可直接用活性铁粉转化为N2。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H1

4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)　　 △H2

则6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g)　　 △H ＝___________(用“△H1”、“△H2”表示)。

（4）NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5。下图是其原理示意图。

① 阳极电解液中的N2O4由NO2降温转化得到，降温的原因是_______________。

② 阳极区生成N2O5的电极反应式是_______________。

③ 阴极区得到一种可循环利用的物质，其化学式是_______________。

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汽车尾气中 CO、NOx 以及燃煤废气中的 SO2 都是大气污染物， 对它们的治理具有重要意义。

（1）氧化还原法消除 NOx 的转化如下：

①反应 I 为 NO +O3=NO2+O2，生成标准状况下 11.2 L O2 时，转移电子的物质的量是_______mol。

②反应Ⅱ中， 当 n( NO2)： n[CO(NH2)2]=3： 2 时， 氧化产物与还原产物的质量比为_________。

（2）使用“催化转化器”可以减少尾气中的 CO 和 NOx，转化过程中发生反应的化学方程式为 CO+ NOx →N2+CO2（未配平），若 x=1.5，则化学方程式中 CO2 和 N2 的化学计量数比为_________。

（3）吸收 SO2和 NO， 获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的流程图如下（Ce为铈元素）。

装置Ⅱ中，酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3－、 NO2－请写出生成等物质的量的NO3－和NO2－时的离子方程式______________________。

（4）装置Ⅲ的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得 Ce4+再生，再生时生成的Ce4+在电解槽的______（填“阳极”或“阴极”），同时在另一极生成S2O42一的电极反应式为_____________。

（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2－的浓度为 ag．L－1， 要使 1m3该溶液中的NO2－完全转化为NH4NO3，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的氧气_______L（用含 a 代数式表示，结果保留整数）。

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良好生态环境是最普惠的民生福祉。治理大气污染物CO、NOX、SO2具有十分重要的意义。

（1）氧化还原法消除NOX的转化如下所示：。反应I为NO+O3===NO2+O2，其还原产物是_________。反应Ⅱ中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

（2）吸收SO2和NO获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。

装置Ⅱ中，酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-和NO2-，请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-时的离子方程式_______________。装置III中发生反应的离子方程式为_________________。

（3）已知进入装置IV的溶液中NO2-的浓度为a mol·L-1，要使1L该溶液中NO2-完全转化为NH4NO3，至少需向装置IV中通入标准状况下的氧气____L(用含a代数式表示)。

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