汽车尾气的主要成分有CO、SO2、氮氧化物等，科学家们-直致力于污染物的有效消除。(1)利...

汽车尾气的主要成分有CO、SO2、氮氧化物等，科学家们-直致力于污染物的有效消除。

(1)利用氨水可以将SO2、氮氧化物吸收，原理如下图所示。

请写出NO2和NO按体积比1：1被吸收时反应的离子方程式_________________________。

(2)科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。

①己知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H1=-113.0kJ· mol-1

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(l)　　　　　　　　 △H2=-288.4kJ· mol-1

N2(g)+O2(g)2NO(g)　　　　　　　　 △H3=+180.5kJ· mol-1

请判断反应NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(l)　　 △H4，在低温下能否自发进行_______(填“能”或“否”)，理由是__________________________。

②己知TiO2催化尾气降解原理为：

2CO(g)+O2(g)2CO2(g)；2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)

i、在一定条件下，模拟CO、NO的降解，得到降解率(即转化率)随时间变化如图所示，

反应40秒后检测到混合气体中N2浓度上升，HNO3气体浓度有所降低，请用化学方程式并结合化学反应原理知识解释可能的原因____________________________________________。

ii，沥青混凝土也可降解CO。如图为在不同颗粒间隙的沥青混凝土(α、β型)在不同温度下，反应相同时间，测得CO降解率变化。结合图表回答下列问题：

已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中，平衡时O2浓度为0.01mol·L-1，求此温度下CO降解反应的平衡常数____________________(用含x的代数式表示)；以β型沥青混凝土颗粒为载体，将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管，在10～60℃范围内进行实验，请在图中用线段与阴影，仿照“示例”描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围(示例：)_____________________。

(3)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2，b极的电极反应式为_______________________________。

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汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总反应为：4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O4HNO3

C. 使用纳米TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx消除效率更高

D. 1 mol比1 mol羟基（·OH）多9NA个电子（NA为阿伏伽德罗常数）

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汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总反应为：4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O4HNO3

C. 使用纳米TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx消除效率更高

D. 1 mol比1 mol羟基（·OH）多9NA个电子（NA为阿伏伽德罗常数）

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汽车尾气的主要成分有CO、SO2、NO、NO2等。

（1）利用氨水可以将SO2、氮氧化物吸收，原理如下图所示。

①25℃时，在pH=5的 NH4HSO3溶液中，c(SO32－)+c(NH3·H2O)－c(H2SO3)=__________mol/L(填确值)

②请写出NO2和NO按体积比1：1被吸收时反应的离子方程式_____________________。

（2）科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。

①已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H1=－113.0kJ·mol－1

3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g)　　 △H2=－138.0 kJ·mol－1

TiO2催化尾气降解原理可表示为：2COg)+O2(g)2CO2(g)　　 △H3

则2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)　　 △H4=______________________。

②在O2、H2O(g)浓度一定条件下，模拟CO、NO的降解，得到其降解率(即转化率)如图1所示。请解释T1后NO降解率下降的可能原因______________________。

（3）沥青混凝土也可降解CO。如图2为在不同颗粒间隙的沥青混凝土(α、β型)在不同温度下，反应相同时间，测得CO降解率变化。结合如图回答下列问题：

①已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中，平衡时O2浓度为0.01mol·L－1，求此温度下CO降解反应的平衡常数____________________________________________。(用含x的代数式表示)

②科研团队以β型沥青混凝土颗粒为载体，将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管，在10℃~60℃范围内进行实验，请在如图中用线段与“”阴影描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围(在图中画出)。____________

（4）TiO2纳米管的制备是在弱酸性水溶液中以金属钛为阳极进行电解，写出阳极的电极反应式____________________________________________。

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汽车尾气的主要成分有CO、SO2、NO、NO2等。

（1）利用氨水可以将SO2、NO2吸收，原理如下图所示。

请写出NO2被吸收反应的离子方程式___________________。

（2）科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。

①已知：反应Ⅰ：2NO(g)＋O2(g)==2NO2(g)　　　　　　　 ΔH1 ＝—113.0 kJ·molˉ1

反应Ⅱ：2SO2(g)＋O2(g)==2SO3(1)　　　　　　　 ΔH2 ＝—288.4 kJ·molˉ1

反应Ⅲ：3NO2(g)＋H2O(g)==2HNO3＋NO(g)　　 ΔH3 ＝—138.0 kJ·molˉ1

则反应NO2(g)＋SO2(g)==NO(g)＋SO3(1)　 ΔH4= _______________。

②已知TiO2催化尾气降解原理可表示为：2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH5； 2H2O(g)＋4NO(g)＋3O2(g) 4HNO3(g) ΔH6。

在O2、H2O(g)浓度一定条件下，模拟CO、NO的降解，得到其降解率（即转化率）如图所示。请解释ts后NO降解率下降的可能原因_____________________。

（3）沥青混凝土也可降解CO。如图为在不同颗粒间隙的沥青混凝土（α、β型）在不同温度下，反应相同时间，测得CO降解率变化。结合如图回答下列问题：

①已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中，平衡时O2浓度为0.01mol·L—1，求此温度下CO降解反应的平衡常数_______________。

②下列关于如图的叙述正确的是_________________

A．降解率由b点到c点随温度的升高而增大，可知CO降解反应的平衡常数Kb＜Kc

B．相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大

C．d点降解率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失效

③科研团队以β型沥青混凝土颗粒为载体，将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管，在10℃～60℃范围内进行实验，请在如图中用线段与“”阴影描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围_____________。

（4）TiO2纳米管的制备是在弱酸性水溶液中以金属钛为阳极进行电解，写出阳极的电极反应式 ____________________。

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当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下：

下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总变化为NOx+O2+H2O→HNO3

C. 消除反应能全天候发生

D. 使用纳米TiO2的消除效率更高

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当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下

下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总变化为NO2+O2+H2O→HNO3

C. 消除反应能全天候发生

D. 使用纳米TiO2的消除效率更高

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“绿水青山就是金山银山”，因此如何消除大气污染物中的NOx、SO2等气体成为人们关注的主要问题之一。

(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。

已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：

①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq)　 ΔH1= a kJ/mol；

②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)　 ΔH2= b kJ/mol；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)　 ΔH3= c kJ/mol。

则反应2SO2(g)+ 4NH3·H2O(aq)+ O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq)+ 2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。

(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)　 ΔH =−681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在温度为TK时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0～20 min内，平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是_____（填字母）。

A．通入一定量的O2 　　　　　　　　　　 B．加入一定量的粉状碳酸钙

C．适当缩小容器的体积　　　　　　　　　　　　　　　　 D．加入高效的催化剂

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 ΔH=−34.0 kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。

①已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大，其原因为________________________________；

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp）。在1050K、1.1×105Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=_____________________ [已知：气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。

(4)氮氧化物也可以用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收。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。该反应的化学方程式为___________________________________。

(5)汽车尾气吸收还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=−746.8 kJ/mol，实验测得，v正= k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆= k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆为速率常数，只与温度有关）。

①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_________（填“>”“<”或“=”）k逆增大的倍数。

②若在1L的恒容密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为80%，则k正︰k逆=_____L/mol。

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汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。请回答下列问题：

（1）治理尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车排气管上装一个催化转化装置，使二者发生反应转化成无毒无污染气体，该反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　 。

（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000 molNO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：

根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式　　　　　　　　 　　 并判断p　　　　　　 3.93MPa(用“>”、“<"或“=”填空)。计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp　　　　　　 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。

（3）汽车尾气中的S02可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaS03与水形成的浊液pH为9，已知Kal(H2S03)=1.8×10-2 ，Ka2(H2S03)=6．0 ×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp(CaS03)= 　　 。

（4）尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH4(g)+H20（1）=CO(g)+3H2 (g)　 △H=+250.1 kJ/mol。已知CO(g)、H2 (g)的燃烧热依次为283.0kJ/mol、285.8 kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 　　　　　　　　 。以CH4 (g)为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2 S04作电解质溶液，其负极电极反应式为 　　　　　　　　　　　 ，已知该电池的能量转换效率为86. 4%，则该电池的比能量为　　 　 　　 kW．h．kg-1(结果保留1位小数，比能量=，lkW·h= 3. 6×1 06J) 。

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汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。

请回答下列问题：

（1）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000 molNO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：

根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式　　　　　　　　 并判断p　　　　　　 3.93MPa（用“＞”、“＜"或“＝”填空）。计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp=　　　　　　 （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数）。

（2）汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Kal（H2SO3）=1.8×10-2 ，Ka2（H2SO3）=6.0 ×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp（CaSO3）＝ 　　　　　　 。

（3）尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH4（g）+H20（1）＝CO（g）+3H2 （g）　 △H=+250.1 kJ/mol。已知CO（g）、H2 （g）的燃烧热依次为283.0kJ/mol、285.8 kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 　　　　　　　　 。以CH4 （g）为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解质溶液，其负极电极反应式为 　　　　　　　　　　　 ，已知该电池的能量转换效率为86.4%，则该电池的比能量为　　　　　　 kW．h．kg-1（结果保留1位小数，1kW·h=3. 6×1 06J）

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