氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科学家们研究...

氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科学家们研究的热点问题。

（1）用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一种可行的方法。

①尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为___。用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，当混合气体中=1时，总氮还原率最高，随着，比值增大，总氮还原率降低的主要原因是___。

②在一个体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和1molNH3，在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g)NH2CONH2(s)+H2O(g)　　 △H＜0并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示。

则A点时v正(CO2)___(填“＞”“＜”或“=”)B点时v正(CO2)，原因是___。B点时，NH3的转化率为___。

③下列有关反应2NH3(g)+CO2(g)CO（NH2)2(s)+H2O(g)的说法正确的是___。

A.分离出少量的尿素，NH3的转化率将增大

B.反应达到平衡时，降低反应体系的温度，CO2的浓度减小

C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率

D.加入有效的催化剂能够提高尿素的产率

（2）已知O3氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H1=akJ·mol-1

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)　　 △H2=bkJ·mol-1

6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)　　 △H3=ckJ·mol-1

则反应4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H=___(用含a、b、c的代数式表示)kJ·mol-1。

（3）氮氧化物也可用碱液吸收。若NO和NO2的混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为___；已知常温下Ka(HNO2)=5×10-4，则反应HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(l)的平衡常数K=___。

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氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科学家们研究的热点问题。

（1）用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一种可行的方法。

①尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为___。用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，当混合气体中=1时，总氮还原率最高，随着，比值增大，总氮还原率降低的主要原因是___。

②在一个体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和1molNH3，在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g)NH2CONH2(s)+H2O(g)　　 △H＜0并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示。

则A点时v正(CO2)___(填“＞”“＜”或“=”)B点时v正(CO2)，原因是___。B点时，NH3的转化率为___。

③下列有关反应2NH3(g)+CO2(g)CO（NH2)2(s)+H2O(g)的说法正确的是___。

A.分离出少量的尿素，NH3的转化率将增大

B.反应达到平衡时，降低反应体系的温度，CO2的浓度减小

C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率

D.加入有效的催化剂能够提高尿素的产率

（2）已知O3氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H1=akJ·mol-1

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)　　 △H2=bkJ·mol-1

6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)　　 △H3=ckJ·mol-1

则反应4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H=___(用含a、b、c的代数式表示)kJ·mol-1。

（3）氮氧化物也可用碱液吸收。若NO和NO2的混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为___；已知常温下Ka(HNO2)=5×10-4，则反应HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(l)的平衡常数K=___。

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目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题：

利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)，不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4molCO，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如下图。请回答：

（1）以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________________。

（2）T2时，0～0.5min内的反应速率v(CO)＝________________。

（3）T1时化学平衡常数K＝________。

（4）下列说法不正确的是________（填标号）。

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

C．d点时，增大体系压强，CO的转化率不变

D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb<Kd

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NOx、CO、SO2等大气污染气体的处理和利用是世界各国研究的热点问题。

（1）已知：

I.

II. 2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g）　　 ΔH1

2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）　　 ΔH2 =－196.6 kJ·mol-1

① ΔH1 =________________kJ·mol-1。

② 写出NO2气体与SO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式________。

（2）煤炭燃烧过程中释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。燃烧过程中加入石灰石可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放，该反应的化学方程式是______。

（3）煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。发生的两个相关反应的热化学方程式如下：

反应Ⅰ：CaSO4（s）＋CO（g）CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　 ΔH1＝+218.4 kJ·mol-1

反应Ⅱ：CaSO4（s）＋4CO（g）CaS（s）＋4CO2（g）　　 ΔH2＝-175.6 kJ·mol-1

资料：①反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生　　 ②反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率

请回答下列问题：

① 下列反应过程能量变化示意图正确的是_______________。　

② 图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有_________（填字母）。

A. 向该反应体系中投入石灰石　　　　　　

B. 在合适的温度区间内控制较低的反应温度

C. 提高CO的初始体积百分数　　　　　　

D. 提高反应体系的温度

③ 图2表示恒温恒容条件下反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。请从化学反应原理的角度解释c（SO2）先增加后降低的原因_______。

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二氧化硫和氮氧化物(NO_x)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。

（1）可利用甲烷催化还原NO_x的方法处理NO_x ，反应如下：

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

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

则CH₄(g)+2NO₂(g) ＝ N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝________；

（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，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示，则平衡常数K=________(小数点后保留3位)；

①若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO气体0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

②若保持温度不变，20min时向原平衡容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

③20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________

(填字母)；

A．加入催化剂          B．降低温度           C．缩小容器体积        D．增加CO₂的量

（3）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2－，从 而实现对SO₂的处理(总反应为2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄)。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________；

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NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。可以利用NH3与NOx反应消除NOx。

（1）实验室制取NH3,发生装置可以选择上图中的____________,反应的化学方程式为____________。

（2）欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→____________(按气流方向,用小写字母表示)。

（3）在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1molN2时,转移电子的物质的量为____________mol。

（4）用酸性(NH2)2CO水溶液也可以吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与CO(NH2)2生成N2和CO2的反应。该反应的化学方程式为____________。

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碳、硫和氮的氧化物与大气污染密切相关，对CO2、SO2和NO2的研究很有意义.

(1)科学家发现NOx与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：

I：2NO2(g)+NaCl(g) NaNO3(g)+ClNO(g)　　 　 ΔH1<0（平衡常数为K1）

II：2NO(g)+ Cl(g) 2ClNO(g)　　 ΔH2<0（平衡常数为K2）

III：4NO2(g)+2NaCl(g) 2NaNO2(g)+2NO(g)+Cl2(g)　　　 ΔH3 (平衡常数为K3）

反应III中K3=___________(用K1、K2表示)，ΔH3 =_______(用ΔH1、ΔH2表示)。若反应II在恒温、恒容条件下进行，能判断该反应一定达到平衡状态的标志是________________。

A.容器内混合气体的压强保持不变

B.v正(NO)=v逆(Cl2)

C.容器内混合气体的密度保持不变

D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变

(2)汽车尾气中排放的NOx和CO会污染环境，在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放，为了模拟应：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(g)和CO(g)的浓度如下表：

平衡时，NO的转化率ɑ(NO)=_________________，

此溫度下，该反应的平衡常数K=_______________。

(3)科学家提出由CO2制取C的工艺如图所示。已知：在重整系统中n(FeO): n(CO2)=5 : 1则在“热分解系统”中，FexOy的化学式为__________________。

(4)NQx可“变废为宝”，由NO电解可制备NH4NO3，其工作原理如图所示(M、N为多孔电极)。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需向电解产物中补充适量NH3。电解时M和电源________极（填“正或负”）相连，书写N极发生的电极反应式_____________________。

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汽车排放的尾气是大气污染气体之一。如何减少污染气体的排放是科学家研究的热门课题。请回答下列问题：

使汽车排放的CO和NO在一定条件下发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，可有效地减少空气污染。若在一定温度下，将6 mol NO、8 mol CO充入10 L固定容积的容器中发生上述反应，反应过程中各物质的浓度变化如图1所示。

（1）该反应的化学平衡常数K=____。NO的平衡转化率=______。

（2）15 min时，若改变反应条件，导致CO浓度发生如图1所示的变化，则改变的条件可能是____(填标号)。

a.缩小容器体积　　b.增加CO2的量　　c.体积不变通入少量氩气　　d.加入催化剂

（3）当NO与CO的起始浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示，则下列说法正确的是____(填标号)。

A．该反应ΔH<0　　　　　　　　　　　　　　 B．p1<p2<p3

C．升高温度正反应速率减小，逆反应速率增大

D．温度不变，增大压强，平衡常数增大

（4）以下说法中能判断反应2NO(g)+2CO(g)N2 (g)+2CO2 (g)达到平衡的是____(填标号)。

A．反应物和生成物的物质的量相等

B．单位时间内生成1 mol NO同时生成1 mol CO2

C．混合气体压强不再发生变化

D．NO的浓度不再变化

（5）向反应容器中再分别充入下列气体，能使NO转化率增大的是____(填标号)。

A．O2　　　　B．N2　　　　C．CO　　　　D．NO

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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。回答下列问题：

(1)已知2NO(g)+O2(g)-2NO2(g)△H的反应历程分两步：

①2NO(g)N2O2(g)(快) △H1<0，v1正=k1正c2(NO)，v1逆=k1逆c2(N2O2)

②N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)(慢) △H2<0，v2正=k2正c2(N2O2)•c(O2)，v2逆=k2逆c2(NO2)

比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小: E1__ E2 (填“>”、“<”或“=”) 其判断理由是__________；2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、 k2逆的关系式为_______；已知反应速率常数k随温度升高而增大，若升高温度后k2正、 k2逆分别增大a倍和b倍，则a____b (填“>”、“<”或“=”)；一定条件下，2NO (g)+O2(g) 2NO2 (g)达平衡后，升高到某温度，再达平衡后v2正较原平衡减小，根据上述速率方程分析，合理的解释是_________________。

(2)①以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO)，其脱硝机理如左下图所示，若反应中n(NO):n(O2) =2：1，则总反应的化学方程式为_______________；脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数) 的关系如右下图，为达到最佳脱硝效果，应采用的条件是________________。

②用NO可直接催化NO分解生成N2、O2，将其反应机理补充完整(Vo代表氧空穴)：

2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N2　　　　 2O-→+O2-+1/2O2+V。______________

(3)电解NO可制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，阴极的电极反应式为______________。

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