NOx、SO2的处理转化对环境保护有着重要意义。(1) 利用反应2NO(g)＋2CO(g)...

NOx、SO2的处理转化对环境保护有着重要意义。

(1) 利用反应2NO(g)＋2CO(g) ⇌N2(g)＋2CO2(g)，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m＝]的关系如图1所示。

①该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。

②下列说法正确的是________(填字母)。

A. 当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态

B. 投料比：m1＞m2＞m3

C. 当投料比m＝2时，NO转化率是CO转化率的2倍

D. 汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率

③随着温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为________。

(2) 若反应2NO(g)＋2CO(g) ⇌N2(g)＋2CO2(g)的正、逆反应速率可表示为v正＝k正·c2(NO)·c2(CO)；v逆＝k逆·c(N2)·c2(CO2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。一定温度下，在体积为1 L的容器中加入2 mol NO和2 mol CO发生上述反应，测得CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图2所示，则a点时v正∶v逆＝________。

(3) 工业生产排放的烟气中同时存在SO2、NOx和CO，利用它们的相互作用可将SO2、NOx还原成无害物质，一定条件下得到以下实验结果。图3为298 K各气体分压(气体的物质的量分数与总压的乘积)与CO物质的量分数的关系，图4为CO物质的量分数为2.0%时，各气体分压与温度的关系。

下列说法正确的是________(填字母)。

A．不同温度下脱硝的产物为N2，脱硫的产物可能有多种

B．温度越高脱硫脱硝的效果越好

C．NOx比SO2更易被CO还原

D．体系中可能发生反应：2COS⇌S2＋2CO；4CO2＋S2⇌4CO＋2SO2

(4) NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝除技术。用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图5所示，则总反应方程式为________。

(5) 用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图6所示，则阴极的电极反应式为________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

研究CO、NOx、SO2等的处理方法对环境保护有重要意义。

（1）科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：

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

①为了研究外界条件对该反应的影响，进行下表三组实验，测得不同时刻NO的浓度(c)随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是___________。

（已知在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。）

②图2表示NO的平衡转化率(α)随温度、压强变化的示意图。X表示的是__________，理由是________；Y表示的是________，且Y1________Y2（填“>”或“<”）。

（2）一定温度下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，达到平衡时SO3的体积分数为25%。该反应的平衡常数K=___________。

（3）利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH37N2+12H2O，电解质溶液为碱性。工作一段时间后，该电池负极区附近溶液pH________（填“变大”、“变小”或“不变”），正极电极反应式为____________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。

已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　 ΔH=-akJ/mol

②N2(g)+O2(g)2NO(g)　　　　 ΔH=+bkJ/mol

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　　　 ΔH=-ckJ/mol

回答下列问题:

（1）CO的燃烧热为_________。

（2）CO将NO2还原为单质的热化学方程式为_________。

（3）为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:

①前2s内的平均反应速率v(N2)=_________,此温度下，该反应的平衡常数K=_________。

②能说明上述反应达到平衡状态的是________。

A.2n(CO2)=n(N2)　　　　　　　　 B.混合气体的平均相对分子质量不变

C.气体密度不变　　　　　　　　 D.容器内气体压强不变

③当NO与CO浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是______________，图中压强(P1、P2、P3)的大小顺序为_____________，理由是____________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

I．CO 还原NO 的脱硝反应：2CO(g)＋2NO(g) ⇌2CO2(g)＋N2(g) △H

（1）已知：CO(g)＋NO2(g) ⇌CO2(g)＋NO(g) △H1=－226 kJ·mol-1

N2(g)＋2O2(g) ⇌2NO2(g) △H2=＋68 kJ·mol-1

N2(g)＋O2(g)⇌ 2NO(g) △H3=＋183 kJ·mol-1

脱硝反应△H=__________，有利于提高NO 平衡转化率的条件是________________（写出两条）。

（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_________________；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在____________左右。

②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染，写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式：_________。

③NO2尾气常用NaOH溶液吸收，生成NaNO3和NaNO2。已知NO2－的水解常数K=2×10-11，常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5，则混合溶液中c(NO2－)和c(HNO2)的比值为__________。

II．T ℃时，在刚性反应器中发生如下反应：CO(g)＋NO2(g) ⇌CO2(g)＋NO(g)，化学反应速率v =k Pm(CO)Pn(NO2)，k 为化学反应速率常数。研究表明，该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示：

（3）若反应初始时P(CO)=P(NO2)=a kPa，反应t min时达到平衡，测得体系中P(NO)=b kPa，则此时v =___________ kPa·s-1（用含有a和b的代数式表示，下同），该反应的化学平衡常数Kp=_____（Kp是以分压表示的平衡常数）。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

I．CO还原NO的脱硝反应：2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)　　 △H

（1）已知：CO(g)＋NO2(g) ⇌CO2(g)＋NO(g)　　 △H1=－226kJ·mol-1

N2(g)＋2O2(g)⇌2NO2(g)　　 △H2=＋68kJ·mol-1

N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)　　 △H3=＋183kJ·mol-1

脱硝反应△H=___，有利于提高NO平衡转化率的条件是___（写出两条）。

（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如图所示。

若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为____。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

治理汽车尾气和燃煤尾气是环境保护的重要课题.请回答下列问题：

(1)在汽车排气系统中安装三元催化转化器,可发生反应：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g).在恒容密闭容器中通入等量的CO和NO,发生上述反应时,c(CO)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示.

①据此判断该反应的正反应为____(填“放热”或“吸热”)反应.

②温度T1时,该反应的平衡常数K=_____;反应速率v=v(正)-v(逆)=k正c2(NO)c2(CO)- k逆c2(CO2)c(N2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,计算a处v(正):v(逆)=________.

(2)下图流程是一种新型的除去尾气中氮氧化物的技术,一般采用氨气或尿素作还原剂

该技术中用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2的主要反应为:4CO(NH2)2+6NO24CO2+7N2+8H2O ,则用NH3作还原剂还原尾气中NO（NH3、NO的物质的量之比为1:1）的化学方程式为:______.

(3)哈伯法合成氨的流程图如图,下列五个流程中为提高原料利用率而采取的措施________（填序号）

(4)一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述正确的是______________（填选项）

A.Pd电极b为阴极　　　　　　 B.阴极的反应式为N2+6H++6e-=2NH3

C.H+由阳极向阴极迁移　　　　 D.陶瓷可以隔离N2和H2

(5)也可用CH4催化还原NOx法消除烟气中氮氧化物的污染.已知：

①CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=-867.0kJ/mol;

②N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g)　　　　　　　　　　　　 △H=+67.0 kJ/mol;

③N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　　　　　　　　　　　　 △H=+89.0 kJ/mol

则CH4催化还原NO的热化学方程式为__________________________________.

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

研究NO2、NO、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)已知: CO可将部分氮的氧化物还原为N2。

反应I :2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)　　 △H=-746kJ.mol-1

反应II :4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)　　 △H=-1200kJ.mol-1

则反应NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)的△H=______kJ/mol。

(2)一定条件下，将NO2与CO以体积比1:2置于密闭容器中发生反应II,下列能说明反应达到平衡状态的是________。

a.体系压强保持不变　　　　　　　　 b.容器中气体密度保持不变

c.混合气体颜色保持不变　　　　　　 d.每消耗2molNO2的同时生成1molN2

(3)温度为T、容积为10L的恒容密闭容器中，充入1molCO和0.5 mol SO2发生反应:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(g) 实验测得生成的CO2体积分数(φ) 随着时间的变化曲线如图所示:

①达到平衡状态时，SO2的转化率为__，该温度下反应的平衡常数K=______。

②其它条件保持不变，再向上述平衡体系中充入SO2(g).CO(g)、S(g)、CO2(g)各0.2mol，此时v(正)___v(逆) (填“>”“<”或“=”)。

(4)SCR法是工业上消除氦氧化物的常用方法，反应原理为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H<0.在催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图所示:

图中A点处NO的转化率_______(填“可能是”、“一定是 ”或“一定不是”)该温度下的平衡转化率；B点之后，NO转化率降低的原因可能是________。

A.平衡常数变大　　　　　　　　　　　　 B.副反应增多

C.催化剂活性降低　　　　　　　　　　　 D.反应活化能增大

(5)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-198kJ.mol-l 是制备硫酸的重要反应。在VL恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,在不同条件下进行反应，反应体系总压强随时间的变化如图所示。a和b平衡时，SO3体积分数较大的是_______； 判断的依据是________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。

Ⅰ．NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。

已知：N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)　ΔH＝+180 kJ·mol−1,2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)　ΔH＝－564 kJ·mol−1。

（1）2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH＝________________，该反应在________下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。

（2）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。

①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为p＝20MPa，则T ℃时该反应的压力平衡常数Kp＝________________；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，平衡将________(填“向左”“向右”或“不”)移动。

②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是___(填字母)。

A．增大CO浓度　　　 B．升温　　　 C．减小容器体积　　　　 D．加入催化剂

Ⅱ．SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

已知：亚硫酸：Ka1＝2.0×10−2 　Ka2＝6.0×10−7。

（3）请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：____________________________________。

（4）如上方图示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为________________________________________；若通入的NO体积为4.48 L(标况下)，则另外一个电极通入的SO2质量至少为________g。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

研究NOx、COx的消除和再利用对改善生态环境、构建生态文明具有重要的意义。

Ⅰ.反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1，汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H2。

(1)已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1，则△H2=___。

(2)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用和分别表示O2、NO、N2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸过程中的能量状态最低的是__(填字母序号)。

(3)另一研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内脱氮率(即NO的转化率)随温度的变化关系如图1所示。图中低于200℃，脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是___；a点(填“是”或“不是”)__对应温度下的平衡脱氮率，理由是__。

Ⅱ.向容积可变的密闭容器中充入1molCO和2.2molH2，在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H＜0，平衡时CO的转化率随温度、压强的变化情况如图2所示。

(4)反应速率：N点v正(CO)(填“大于”、“小于”或“等于”)__M点v逆(CO)。

(5)M点时，H2的转化率为__(计算结果精确到0.1%)；用平衡分压代替平衡浓度计算该反应的平衡常数Kp=__(用含p1的最简表达式表达，分压=总压×物质的量分数)。

(6)不同温度下，该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图3所示，则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是___(填字母符号)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

（14分）研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为________。

利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理NO2。当转移0.4mol电子时，消耗的NO2在标准状况下的体积是______L。

（2）SO2可用足量的NaOH溶液吸收，该反应的离子方程式为______；若继续通入SO2，当n （SO2）: n（NaOH）=1:1时所得溶液呈酸性，下列关系正确的是_____ (填字母编号)。

a. c（Na+）> c（HSO3 -）> c（SO32-）

b. c（Na+）+ c（H+）= c（SO32-）+ c（HSO3 -）+ c（OH-）

c. c（Na+）= c（SO32-）+ c（HSO3 -）

SO2也可用O2氧化生成SO3

已知：①NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)　 ΔH = -41.8 kJ/mol ；

②2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　 ΔH = -113.0 kJ/mol ；

则反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　 ΔH＝______ kJ/mol。

（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

①该反应ΔH______0(填“＞”或“＜”)。

②若容器容积不变，下列措施可提高CO转化率的是_____。

a．升高温度　　　　　　　　　　　　　　　 b．将CH3OH(g)从体系中分离

c．充入氦气，使体系总压强增大　　　 d．再充入一定量的 CO气体

高三化学填空题困难题查看答案及解析