研究NOx、CO等大气污染物的测量及处理具有重要意义。（1）在汽车尾气系统中装置催化转化器...

研究NOx、CO等大气污染物的测量及处理具有重要意义。

（1）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。NOx在催化转化器中被CO还原成N2排除。写出NO被CO还原的化学方程式：________________。

（2）选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在金属催化剂作用下，用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ•mol-1

N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180kJ•mol-1

完成该方法中主要反应的热化学方程式

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=_________________。

②该方法应控制反应温度在315~400℃之间，反应温度过低会影响反应速率，但温度也不宜过高，原因是___________________。

③氨氮比[n(NH3)／n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时，只改变氨气的投放量，反应物x的转化率与氨氮比的关系如右图所示，则X是________________ (填化学式)。当n(NH3)／n(NO)＞1.0时，烟气中NO浓度反而增大，主要原因是________________ 。

（3）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：

①Pt电极上发生的是______________反应（填“氧化”或“还原”）。

②写出NiO电极的电极反应式：___________________________________。

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大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除（即脱硝）之后才能排放。

（1）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＝−566.0 kJ·mol−1

②N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　　　　　　 ΔH＝+180.0 kJ·mol−1

③2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　　　　 ΔH＝−116.5 kJ·mol−1

回答下列问题：

①CO的燃烧热ΔH为 _________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。

②CO将NO2还原为单质的热化学方程式为 ________________。

（2）图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。

①该原理中，NO最终转化为H2O和_______（填化学式）。

②当消耗1 mol NH3和0.5 mol O2时，除去的NO在标准状况下的体积为____L。

（3）间接电化学法，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式_____________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理_______。

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NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_____________。

(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_______________________________________。

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是_______________，

元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。

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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＝−566.0 kJ·mol−1

②N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　　　　 ΔH＝+180.5 k J·mol−1

③2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　　　　　 ΔH＝−116.5 k J·mol−1

回答下列问题：

（1）CO的燃烧热为_________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。

（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2 s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、压强的关系如右图所示，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_________ 。

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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____________。

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汽车尾气排放的CO、NOx等气体是大气污染的主要来源，NOx也是雾霾天气的主要成因之一。

i.在汽车排气管加装催化转化器，可有效降低污染物的浓度，发生反应：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0。为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol CO充入1L反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N2（g）的物质的量变化如图所示，

（1）①则反应进行到20min时，CO2的平均反应速率为________________．

②28min～36min内NO、CO、N2的物质的量发生了变化(NO、CO图像未画出)，引起该变化的条件可能是______．

a．加入催化剂　　　　 b．通入0.2mol N2

c．缩小容器体积　　　 d．增加CO2的物质的量

③当36min达到平衡后，若保持体系温度为t℃，再向容器中充入CO、CO2气体,使两者物质的量浓度均加倍，平衡将__________移动（填“向左”、“向右”或“不”）

（2）若均取2molNO和1molCO的混合气体分别放入3种不同的容器中进行该反应，A容器保持恒温恒压，B容器保持恒温恒容，C容器保持恒容绝热，且初始时3个容器的容积和温度均相同，下列说法正确的是______．

a.3个容器中NO的平衡转化率的大小顺序为 aA＞aB＞aC．

b.当A容器内气体的平均摩尔质量不变时，说明该反应处于化学平衡状态

c．A、B两个容器达到平衡所用的时间：tA＞tB

d．当C容器内平衡常数不变时，说明该反应处于化学平衡状态

ii. 某温度下，NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）的平衡常数K=，该温度下在甲、乙、丙三个体积为2L的恒容密闭容器中，投入NO2（g）和SO2（g），其起始浓度如表所示，

（3）①10min后，甲中达到平衡，则甲中NO2的转化率α（NO2）=_______________．

②达到平衡后，设甲、乙、丙中SO2（g）的转化率分别为a、b、c，则三者的大小关系为_____________．

（4）利用反应NO2＋NH3→N2＋H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图所示。

电极b的电极反应式为__________________；常温下，若用该电池电解0.6L饱和食盐水，消耗标准状况下448mL NH3时， 发现两极产生相同体积的气体，则此时溶液的PH=____（假设电解过程溶液体积不变）。

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Ⅰ．汽车尾气排放的NOX和CO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。

已知：①2CO(g)+O2(g)2CO2(g), △H=-566.0kJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol-1

回答下列问题：

（1） CO的燃烧热为___________，若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量，则1molNO (g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。

（2）为了模拟反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(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的浓度如表：

①前2s内的平均反应速率v(N2)___________。

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）在某恒容容器中发生下列反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，将一定量的NO2放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率随温度变化如图所示。

该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)，已知图中a 点对应温度下，NO2的起始压强P0为120kPa，计算该温度 下反应的平衡常数 Kp 的值为___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

Ⅱ．N2H4-O2燃料电池是一种高效低污染的新型电池，其装置如图所示：

N2H4的电子式为___________ ；a极的电极反应方程式为___________；

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“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO、NO2-、碳氢化合物大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。

(1)已知：汽车尾气中的CO、NOx、碳氮化合物是大气污染物。使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成无毒物质。

已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H1=+180.5kJ/mol　　 K1(该反应的平衡常数)

2C(s) +O2(g) =2CO(g)　　　　　 △H2=-221kJ/mol　　　　 K2 (同上)

C(s) +O2(g) =CO2(g)　　　　　　 △H3=-393.5kJ/mol　　  K3(同上)

写出NO(g) 与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式_________，以及该热化学方程式的平衡常数K=________(用K1、K2、K3表示)

(2)污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为:2NO2+4CO4CO2+N2　 △H=-1200kJ/mol。

①某温度下，在2L密闭容器中充入0.lmolNO2和02m1CO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的29/30，则反应开始到平衡时NO2的平均反应速率v(NO2)=_________mol/(L·s)。

②若容器中观察到____________________________，可判断该反应达到平衡状态；

③能使该反应的反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动的是_______。

A.及时分离出CO2　　　　　　　　　　　　 B.适当升高温度

C.减小容器体积使体系压强增大　　　　 D.选择高效催化剂

(3)电化学降解NO2-的原理如图:

阴极反应式为_____________________________________。

(4)在高效催化剂作用下可用NH3还原NO2进行污染物处理。

①相同条件下，选用A、B、C三种催化剂进行反应，生成氮气的物质的量与时间变化如图。活化能最小的是________[用E(A)、E(B)、E(C)表示三种催化剂下该反应的活化能]。

②在催化剂A作用下测得相同时间处理NO2的量与温度关系如图。试说明图中曲线先增大后减小的原因____________________________________________________(假设该温度范围内催化剂的催化效率相同)。

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大气污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。

（1）汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物是大气污染物。

①使用稀土等催化剂能将CO、NO 转化成无毒物质。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) 　 △H1=+180.5kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) 　　　　 △H2=-221kJ·mol-1

C(s) +O2(g) =CO2(g)　　　　 △H3=-393.5kJ·mol-1

写出NO(g) 与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(E)的热化学方程式__________________。

②醛类、O3、PAN( 过氧硝酸乙酰) 等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾。某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成，用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图 1所示。请你根据光化学烟雾的形成原理，对减少光化学烟雾的发生提出一个合理建议___________________。

（2）利用NH3催化还原氮氧化物(SCR 技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术。

①SCR 技术的主要化学反应之一是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g)　　 △H，则该反应的化学平衡常数表达式K=__________。该反应的平衡常数K随温度T的升高而减小，则该反应的△H__________0 (填“>”、“ <”或“”=)。

②SCR技术的另一主要反应为4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJ·mol-1。NO 和NH3在有氧条件及Ag2O催化作用下，当反应温度升高到550～700℃，NO转化率明显下降，NO2 产率明显上升(见图2)的可能原因是______________。(用化学方程式表达)

（3）目前，科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图3，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式______________________。

②为达到最佳脱硝效果，应选择的条件是______________________。

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“绿水青山就是金山银山”，因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

(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)　　 　　　　　　　　　　 △H1=akJ·mol－1；

②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)　 　　 △H2=bkJ·mol－1；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)　　 　　　　　　　　 △H3=ckJ·mol－1。

则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol－1。

(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)

△H=－681.8kJ·mol－1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在T℃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：

①0~10min内，平均反应速率v(O2)___________mol·L－1·min－1；当升高温度，该反应的平衡常数K___________(填“增大”“减小”或“不变”)。

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加入一定量的粉状碳酸钙　　 B通入一定量的O2

C适当缩小容器的体积　　　　 D加入合适的催化剂

(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) △H=－34.0kJ·mol－1，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：

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____________________；在1100K时，CO2的体积分数为___________。

(4)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]。

(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　　 △H=－746.8k·mol－1，生成无毒的N2和CO2。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的密闭容器中充入1 molCO和1 molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=___________。

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