氮氧化物和碳氧化合物的综合治理是当前的重要课题之一。已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO...

氮氧化物和碳氧化合物的综合治理是当前的重要课题之一。

已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g)　　 △H1=+234kJ·mol-1

ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　　　　　 △H2=-745kJ·mol-1

(1)NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为______________。

(2)反应ⅰ的正反应的活化能E_____△H1(填“>”、“<”或“=”)。

(3)一定压强下，密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，CO(g)的体积分数________(填“增大”、“减少”或“无法确定”)，原因为_____________________。

(4)向起始温度为t℃、容积为10L的恒容绝热的密闭容器中充入2molNO(g)和1molCO2(g)，发生反应ⅰ。5min时达到平衡。则：

①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)

A.混合气体温度不变　　 B.混合气体的压强不变

C. NO2和CO的浓度之比为1: 1　　 　　 D.混合气体的平均相对分子质量不变

②t℃时，向另一容积为10 L的恒温恒容的密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol CO2(g)，发生反应i。达到平衡的时间______5 min(填“>”、“<”或“=”)。

(5)在某密闭容器中充有10 mol CO(g)和20 mol NO(g)，发生反应ii，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________；p1和p2的大小关系为__________。

②A点时.测得容器的体积为10 L，则T1℃时，该反应平衡常数K的值为____________。

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氮氧化物和碳氧化合物的综合治理是当前的重要课题之一。

已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g)　　 △H1=+234kJ·mol-1

ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　　　　　 △H2=-745kJ·mol-1

(1)NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为______________。

(2)反应ⅰ的正反应的活化能E_____△H1(填“>”、“<”或“=”)。

(3)一定压强下，密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，CO(g)的体积分数________(填“增大”、“减少”或“无法确定”)，原因为_____________________。

(4)向起始温度为t℃、容积为10L的恒容绝热的密闭容器中充入2molNO(g)和1molCO2(g)，发生反应ⅰ。5min时达到平衡。则：

①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)

A.混合气体温度不变　　 B.混合气体的压强不变

C. NO2和CO的浓度之比为1: 1　　 　　 D.混合气体的平均相对分子质量不变

②t℃时，向另一容积为10 L的恒温恒容的密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol CO2(g)，发生反应i。达到平衡的时间______5 min(填“>”、“<”或“=”)。

(5)在某密闭容器中充有10 mol CO(g)和20 mol NO(g)，发生反应ii，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________；p1和p2的大小关系为__________。

②A点时.测得容器的体积为10 L，则T1℃时，该反应平衡常数K的值为____________。

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(13分)二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料，也会给大气带来严重污染，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。

（1）汽车尾气中主要含有CO、NO₂、SO₂、CO₂气体，其中________能导致光化学烟雾的形成；

目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器，可以有效的将尾气中的有害气体转化。如：CO（g）+NO₂（g）    NO（g）+CO₂（g）   △H=－akJ·mol^—1（a>0）2CO（g）+2NO₂（g）    N₂（g）+2CO₂（g）   △H=－bkJ·mol^—1（b>0）

据此回答：若用标准状况下3.36升CO还原NO₂至N₂（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为mol，放出的热量为________kJ（用含有a和b的代数式表示）。

⑵新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为________（只要求写一种）。

（3）工业上生产硫酸时，将SO₂氧化为SO₃是关键一步。

①某温度下，SO₂（g）＋1/2O₂（g）SO₃（g）；△H= —98 kJ· mol^—1。开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO₂(g)和5.0molO₂(g)，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=________。

②一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO₂和1molO₂，发生下列反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）达到平衡后改变下述条件SO₃ 　的体积分数变大的是________

A．保持温度和容器压强不变，充入2mol SO₃ 　　

B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N₂

C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO₂和0.25mol O₂

E．升高温度    F．移动活塞压缩气体

（4）某人设想以右上图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO₂的电极的电极反应式：________

________。

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以NOx 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

I.汽车尾气中的 NO(g)和 CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2 和 CO2：

（1）已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)　　 △H1= +180.5 kJ·mol-1 ②CO 的燃烧热△H2 = - 283.0 kJ·mol-l，则反应③ 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　　 △H3 =_______。

（2）某研究小组在三个容积为 5 L 的恒容密闭容器中，分别充入 0.4mol NO 和 0.4 mol CO，发生反应③ 。在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：

①温度：T1_____T2（填“＜”“=”或“＞”）。

②CO 的平衡转化率：Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ（填“＜”“=”或“＞”）。

③反应速率：a 点的 v逆_____b 点的 v正 （填“＜”“=”或“＞”）。

④T2 时的平衡常数 Kc=_____。

（3）将 NO和 CO以一定的流速通过两种不同的催化剂（cat1、cat2）进行反应，相同时间内测量的脱氮率（脱氮率即 NO的转化率）如图所示。M 点_____（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率， 说明理由_________。

Ⅱ．N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解反应 2N2O=2N2+O2对环境保护有重要意义。

（4）碘蒸气存在能大幅度提高 N2O 的分解速率，反应历程为：

第一步　　 I2(g)2I(g)快速平衡，平衡常数为K

第二步　　 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)　　 v = k1·c(N2O)·c(I)　　 慢反应

第三步　　 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+1/2I2(g)　　 快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5（k为速率常数）。

① k =_____（用含 K 和 k1 的代数式表示）。

②下列表述正确的是_____。

a．IO 为反应的中间产物　　　　　　　　

b．碘蒸气的浓度大小不会影响 N2O的分解速率

c．第二步对总反应速率起决定作用　　

d．催化剂会降低反应的活化能，从而影响△H

（5）通过 N2O 传感器可监测环境中 N2O 的含量，其工作原理如图所示

①NiO电极上的电极反应式为_____。

②N2O浓度越高，则电压表读数越_____。（填“高”或“低”）

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“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题,CO、SO2、NO2是重要的大气污染气体。

（1）处理后的CO是制取新型能源二甲醚(CH3OCH3)的原料。

已知①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.0 kJ/mol

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ/mol

③CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ΔH3=+23.5 kJ/mol

则反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=________.

（2）已知973 K时,SO: 与NO2 反应生成SO,和NO,将混合气体经冷凝分离出的SO,可用于制备硫酸。

①973 K时,测得:

NO2(g)NO(g)+ 1/2O2(g) K1=0.018;

SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) K2=20;

则反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的K3=________

②973K时,向容积为2 L的密闭容器中充人SO2、NO2 各0.2mol。平衡时SO2的转化率为________。

③恒压下,SO2的分压PSO2随温度的变化如图所示:

当温度升高时,SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的化学平衡常数_____(填“增大”或“减小”)， 判断理由 是_________.

（3）用纳米铁可去除污水中的NO3-。

①纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究发现,若PH偏低将会导致NO3-的去除率下降,其原因是___________.

②相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中的NO3-的速率有较大差异。

下表中Ⅰ和Ⅱ产生差异的原因可能是____;Ⅱ中0~20min,用NO3-表示的平均反应速率为____mol·L-l·min-1。

（4）用NaOH溶液吸收SO2可得NaHSO3溶液,对NaHSO3溶液中各离子浓度的关系，下列分析不合理的是___。(已知常温下K1(H2SO3)=1.5×10-2，,K2(H2SO3)=1.02×10-7)

A.[Na+]+[H+]=[HSO3-]+2[SO32-]+[OH-]

B.[Na+]=[HSO3-]+[SO32-]+[H2SO3]

C.[Na+]>[SO32-]>[HSO3-]>[OH-]>[H+]

D.[H+]+[SO32-]=[OH-]+[H2SO3]

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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：

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=－574.0kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2 (g)+2H2O(g)　　　 △H=－1160.0 kJ/mol

③H2O(g)=H2O(1)　　 △H=－44.0 kJ/mol

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

（2）已知2NO(g)+O2(g)2 NO2(g)的反应历程分两步：

①2NO(g)N2O2(g)(快)　　 v1正=k1正·c2(NO)，v1逆=k1逆·c(N2O2)

②N2O2(g)+O2(g)2 NO2(g) (慢)　　 v2正=k2正·c (N2O2)·c(O2)， v2逆=k2逆·c 2(NO2)

一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)2 NO2(g)达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K=______________________(用k1正、k1正、k2逆、k2逆表示)，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：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。

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，该反应的平衡常数为___________(保留两位有效数字)

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

③在51min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，则化学平衡___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。

（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：v(N2O2)=k1·p(N2O4)，v(NO2)=k2·p2(NO2)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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治理氮氧化物(NOx)的污染是化学研究的重要课题之一。

I．NO能被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，利用下列装置模拟该反应。

已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能与NO2反应，不与NO反应。

（1）上述装置接口的连接顺序为a→__________（按气流方向，用小写字母表示）。

（2）装置D的作用是___________________。

（3）装置E中反应的化学方程式为___________________。

（4）打开分液漏斗活塞，烧瓶中观察到的实验现象有_____________________。

II．实验室常用NaOH溶液吸收多余的氮氧化物(NOx)：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。设计实验验证产物NaNO2既有氧化性又有还原性。

限选试剂：稀硫酸、KI-淀粉溶液、双氧水、酸性KMnO4溶液

（5）取适量NaNO2溶液，加入_____________，观察到_____________现象，证明其具有氧化性。

（6）参照（5），设计实验证明NaNO2有还原性________________。

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治理氮氧化物（NOx）的污染是化学研究的重要课题之一。NO能被灼烧的铁粉还原为N2，同时生成同时生成FeO，利用下列装置模拟该反应。

已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能与NO2反应，不与NO反应。

（1）上述装置接口的连接顺序为a→__________（按气流方向，用小写字母表示）。

（2）装置D的作用是___________________。

（3）装置E中反应的化学方程式为___________________。

（4）打开分液漏斗活塞，烧瓶中观察到的实验现象有_____________________。

（5）实验室常用NaOH溶液吸收多余的氮氧化物(NOx)：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。设计实验验证产物NaNO2既有氧化性又有还原性。

限选试剂：稀硫酸、KI-淀粉溶液、双氧水、酸性高锰酸钾溶液

（6）最终得到的亚硝酸钠（NaNO2)外观与食盐非常相似，毒性较强。

已知①Ksp(AgNO2) =2.0×10-8，Ksp(AgCl) =1.8×10-10；

② Ka(HNO2) =5.1×10-4。

若鉴别NaNO2和NaCl两种固体，实验方法是__________________________（试剂自选）。

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“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题，CO、SO2、NO2是重要的大气污染气体。

（1）处理后的CO是制取新型能源二甲醚(CH3OCH3)的原料。

已知①CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)　 ΔH1= -41.0 kJ/mol

②CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH2= -49.0 kJ/mol

③CH3OCH3(g)+H2O(g) ⇌ 2CH3OH(g)　 ΔH3= +23.5 kJ/mol

则反应2CO(g)+4H2(g) ⇌ CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=________.

（2）已知973 K时,SO2与NO2反应生成SO3和NO，将混合气体经冷凝分离出的SO3可用于制备硫酸。

①973 K时，测得:NO2(g) ⇌ NO(g)+ O2(g)　　 K1=0.018；SO2(g) + O2(g) ⇌SO3(g)　　 K2=20；则反应SO2(g)+NO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g)的K3=________

②973K时,向容积为2 L的密闭容器中充入SO2、NO2 各0.2mol。平衡时SO2的转化率为______。

③恒压下，SO2的分压PSO2随温度的变化如图所示:

当温度升高时,SO2(g)+NO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g)的化学平衡常数______(填“增大”或“减小”)， 判断理由是______________________。

（3）用纳米铁可去除污水中的NO3－。

①纳米铁粉与水中NO3－反应的离子方程式为4Fe+NO3－+10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究发现，若pH偏低将会导致NO3－的去除率下降，其原因是______________________。

②相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中的NO3－的速率有较大差异。下表中Ⅰ和Ⅱ产生差异的原因可能是________________________________________；Ⅱ中0~20min，用NO3－表示的平均反应速率为______________mol·L－l·min－1。

（4）用NaOH溶液吸收SO2可得NaHSO3溶液,对NaHSO3溶液中各离子浓度的关系，下列分析不合理的是___。(已知常温下K1(H2SO3)=1.5×10－2，,K2(H2SO3)=1.02×10－7)

A．c(Na+)+c(H+)=c(HSO3－) +2c(SO32－) +c(OH－)　　　　

B．c(Na+) =c(HSO3－) +c(SO32－) +c(H2SO3)

C．c(Na+) >c(SO32－) >c(HSO3－) > (OH－)c>c(H+)　　　　

D．c(H+) +c(SO32－) =c(OH－) +c(H2SO3)

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