汽车尾气中含有CO、NOx等污染物，减少汽车尾气污染是重要研究课题。(1)已知： N2(g...

汽车尾气是城市空气的主要污染物，如何减少汽车尾气（CO、NOx等）的污染是重要的科学研究课题。

（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）　　 △H1

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）　　　　　　 △H2

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）　　　　　　　 △H3

则4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）═4N2（g）+6H2O（g）△H=____________（用含△H1、△H2、△H3的式子表达）

（2）汽车尾气中的CO、NOx都需要除去，有人设想按下列反应除去CO；2CO（g）=2C（s）+O2（g）

已知该反应在任何温度下都不能自发进行，因此该设想便不能实现。由此判断该反应的△H________0

目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可以减少CO、NO的污染，其化学反应方程式为____________________。

（3）可用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应的化学方程式为：

C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H＞0

某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测

C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H＞0

得各物质的浓度如下：

则，30min后，改变某一条件，平衡发生了移动，则改变的条件是______________；若升高温度，NO浓度将__________（填“增大”、“不变”或“减小”）．

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汽车尾气是城市空气的主要污染物，如何减少汽车尾气（CO、NOx等）的污染是重要的科学研究课题。

（1）一定条件下的密闭容器中，进行反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，下列说法不能说明该反应达到平衡的是____（填字母）。

A．NO的生成速率与NO的消耗速率相等　　　　　　 B．υ(CO)=υ(CO2)

C．体系的压强保持不变　　　　　　　　　　　　　　　　 D．各物质的浓度保持不变

（2）可用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应的化学方程式为：C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H＞0某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①写出该反应的平衡常数表达式：K=____________________。

②30min后，改变某一条件，平衡发生了移动，则改变的条件是_______________；若升高温度，NO浓度将_______（填“增大”、“不变”或“减小”）。

③计算从0～20min内，NO的平均反应速率为___________________。

（3）在一定温度和压强下，CO和H2催化合成二甲醚的反应为：3H2（g）+3CO（g） CH3OCH3（g）+CO2（g），若一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。则：反应开始时正、逆反应速率的大小：υ(正）____υ(逆)（填“ >”、“ < ”或“=”）。

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在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。

(1)已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　 ΔH＝＋180.5 kJ/mol；

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　　 ΔH＝－221.0 kJ/mol；

C(s)＋O2(g)=CO2(g)　　 ΔH＝－393.5 kJ/mol。

尾气转化的反应之一：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH__________。

(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。

①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、_____________等必须相同。

②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图所示。空燃比约为____________时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。

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燃煤和汽车尾气是造成空气污染产生雾霾的原因之一。消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。

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

②CO(g)＋1/2 O2(g)＝CO2 (g)　 △H＝－283kJ·mol－1

则汽车尾气中NO和CO在催化转化器中相互反应成无污染的气体的热化学方程式是__________。

（2）在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。

已知当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程的变化曲线_____________。

（3）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol气体CO 通入到固定容积为2L的容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如右图所示：

①有害气体NO的转化率为________， 0~15min NO的平均速率v(NO)=______mol/(L·min)。（保留两位有效数字）

②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是________（选填序号）。

a．缩小容器体积b．增加CO的量　　　 c．降低温度　 d．扩大容器体积

③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将___________移动（选填“向左”、“向右”或“不”），移动后在达到平衡时的平衡常数的值是____________（保留两位有效数字）。

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燃煤和汽车尾气是造成空气污染产生雾霾的原因之一。消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。

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

②CO(g)＋1/2 O2(g)＝CO2 (g)　 △H＝－283kJ·mol－1

则汽车尾气中NO和CO在催化转化器中相互反应成无污染的气体的热化学方程式是__________。

（2）在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。

已知当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程的变化曲线_____________。

（3）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol气体CO 通入到固定容积为2L的容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如右图所示：

①有害气体NO的转化率为________， 0~15min NO的平均速率v(NO)=______mol/(L·min)。（保留两位有效数字）

②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是________（选填序号）。

a．缩小容器体积b．增加CO的量　　　 c．降低温度　 d．扩大容器体积

③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将___________移动（选填“向左”、“向右”或“不”），移动后在达到平衡时的平衡常数的值是____________（保留两位有效数字）。

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碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题：

(1)催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　　　 △H1=+180.5 kJ/mol；

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　　　　　　　 △H2=－221.0 kJ/mol；

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　　　　　　　　 △H3=－393.5 kJ/mol

则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=___________。

(2)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时，分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示：

①该温度下，若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3，其浓度均为3 mol/L，则此时v正____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系，如图所示，表示c(N2)—t的曲线是______。在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________。

(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) △H=-34.0kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。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：

①由图可知，在1100K时，CO2的体积分数为__________。

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、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=______[已知：气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。

(4)在酸性电解质溶液中，以惰性材料作电极，将CO2转化为丙烯原理如图所示

①太阳能电池的负极是_______(填“a”或“b”)

②生成丙烯的电极反应式是___________。

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汽车尾气是城市的主要空气污染物，研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。

（1）汽车内燃机工作时发生反应：N₂(g) + O₂(g)  2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入6.5 molN₂和7.5 molO₂，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol。

① 5 min内该反应的平均速率υ(NO) = ________；在T ℃时，该反应的平衡常数K = ________。

② 反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是________（填序号）。

a. 混合气体的密度         b. 混合气体的压强

c. 正反应速率             d. 单位时间内，N₂和NO的消耗量之比

（2）H₂或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。

已知：N₂(g) + O₂(g) = 2NO(g)   ?H =" +180.5" kJ·mol^－1

2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l)   ?H = －571.6 kJ·mol^－1

则H₂(g)与NO(g)反应生成N₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式是________。

（3）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应：2NO(g) + 2CO(g) 2CO₂(g) + N₂(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

① 该反应的?H________0 （填“＞”或“＜”）。

② 若催化剂的表面积S₁＞S₂ ，在下图中画出c(NO) 在T₁、 S₂ 条件下达到平衡过程中的变化曲线。

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氮氧化物是环境污染物，研究氮氧化物转化有重要的意义。回答下列问题：

（1）催化转化器可使汽车尾气反应而转化：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH

已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 ΔH1＝akJ·mol-1；

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 ΔH2＝bkJ·mol-1；

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 ΔH3＝ckJ·mol-1

ΔH＝__kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)；

（2）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为1L的密闭容器中发生尾气转化反应，容器中NO物质的量随时间变化如图所示。

①T℃时，该化学反应的平衡常数K=___。

②下列事实能判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是___；

A．体系中NO的转化率和CO的转化率相等　　 B．气体的密度不再变化

C．NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍　　　　 D．混合气体平均相对分子质量不再变化

③已知汽车尾气转化反应的ΔH<0。10min后，改变下列示意图横坐标对应的反应条件，纵坐标对应的量变化关系不正确的是___。（填序号）

a.　　 b.　　 c.　　 d.

（3）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)（快反应）

第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)（慢反应）

第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)（快反应）

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）。

下列表述不正确的是___（填标号)。

A．IO为反应的中间产物

B．第二步活化能比第三步小

C．第二步对总反应速率起决定作用

D．N2O分解反应中，k值与是否含碘蒸气无关

（4）碱吸收、碳还原是目前工业生产中处理氮氧化物的常用方法。

①碱吸收的常见产物为NaNO2。常温下，pH=8的NaNO2溶液中c(Na＋)-c(NO2-)=___mol·L-1（用精确值表示）；

②碳还原法是在高温条件下将NO与NO2混合气体与焦炭反应，生成CO2和N2，且物质的量之比为4:3，写出该方法的化学方程式___。

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（10分）近年来北京市汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。

（1）汽车内燃机工作时引起反应：N2（g）＋O2（g）　　　 2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10molN2与5molO2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则T℃时该反应的平衡常数K=　　　　　 。（计算结果保留小数点后两位数字）

（2）一定量的NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的曲线如图所示。（已知：）

①反应2NO（g）　　　　 N2（g）＋O2（g）为（填“吸热”或“放热）　　　　　　　　　　 反应。

②一定温度下，能够说明反应2NO（g）　　　　 N2（g）＋O2（g）已达到平衡的是（填序号）　　　　　　 。

a．容器内的压强不发生变化

b．NO、N2、O2的浓度保持不变

c．NO分解的速率和NO生成的速率相等

d．单位时间内分解4mol NO，同时生成2 mol N2

（3）①当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx，可用CxHy（烃）催化还原NO2消除氮氧化物的污染。

已知：CH4(g)+4NO2(g)　 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　 △H1=-574kJ·mol-1

　　　 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　　 △H2

　　　 CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H3=-867kJ·mol-1

　　　 △H2=　　　　　　　　　　 ．

②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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