研究氮氧化物、碳氧化物的产生及利用有重要的化学意义。回答下列问题：(1)汽车燃料中不含氮元...

汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。回答下列问题：

（1）汽车燃料中不含氮元素，尾气中所含NO产生的原因是____________________。

（2）已知：2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)　　 △H1=－10244kJ·mol－1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　 △H2

2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)　　　 △H3=－746kJ·mol－1

①若H2O(1)=H2O(g)　　 △H=+44kJ·mol－1，则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为____________________。

②部分化学键键能数据如下：

△H2=__________kJ·mol－1

（3）1573K时，N2+O22NO平衡常数为2.0×10－6，若测得内燃机内平衡混合气中氮气、氧气的物质的量分别为0.2mol、0.001mol，则生成NO的物质的量为__________mol，N2的转化率为__________。

（4）反应NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)的平衡常数为1.68×1060，从热力学角度看，该反应程度应该很大，实际汽车尾气中该反应的程度很小，原因是____________________，要增大汽车尾气净化装置中单位时间内该反应的程度，关键是要____________________。

（5）T<500K时，反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分两步进行：

第一步：NO2(g)+NO2(g)→NO3(g)+NO(g)　　 (慢反应)

第二步：NO3(g)+CO(g)→NO(g)+CO2(g)　　 (快反应)

下列表述正确的是__________(填标号)

A.反应速率与NO浓度有关　 B.反应速率与NO2浓度有关

C.反应的中间产物只有NO3　　 D.第二步反应活化能较高

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碳和氮是重要的非金属元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，研究含氮、碳化合物的性质对它们的综合利用有重要意义。

（1）NOx是形成光化学烟雾的主要物质，反应NO+O3=NO2+O2，若生成11.2L O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是__________。

（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1

已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1

写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式__________；

（3）N2H4（肼或联氨）燃料电池（产生稳定、无污染的物质）原理如图1所示．M电极发生的电极反应式为__________；

（4）已知CO（g）+H2O（g）__________H2（g）+CO2 （g）△H＞0

①一定条件下反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________（填写字母）

A．逆反应速率先增大后减小

B．H2O（g）的体积百分含量减小

C．CO的转化率增大

D．容器中的值减小

②在某压强下，上述反应在不同温度、不同投料比时，CO的转化率如图2所示．则KA、KB、KC三者之间的大小关系为__________。

③T1温度下，将1molCO和4mol H2O （g）充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率v（CO）=__________；若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入1molCO和1molCO2，此时v（正）__________v（逆）（填“＞”、“=”或“＜”）。

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汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气。产生氮的氧化物的主要原因是

A．燃烧含氮的化合物燃料引起的     B．燃烧含铅汽油引起的

C．是由燃烧不充分引起的           D．是在汽缸中N₂被氧化生成的

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汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的重要原因之一，治理汽车尾气和燃煤尾气是环境保护的重要课题。回答下列问题：

(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原NO2可消除氮氧化物的污染。已知：

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

②N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g)　　 △H=+67.8 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__________________________________。

(2)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)。在某密闭刚性容器中通入等量的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=________。

(3)SNCR-SCR脱硝技术是一种新型的除去烟气中氮氧化物的脱硝技术，一般采用氨气或尿素作还原剂，其基本流程如图：

①SNCR-SCR脱硝技术中用NH3作还原剂还原NO的主要反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)，△H<0，则用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2的化学方程式为____________。

②体系温度直接影响SNCR技术的脱硝效率，如图所示：

SNCR与SCR技术相比，SCR技术的反应温度不能太高,其原因是__________；当体系温度约为925℃时，SNCR脱硝效率最高，其可能的原因是______________。

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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)　　 △H

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

2C(s)+O2(g)==2CO(g)　　 △H2= b kJ·mol－1

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

△H=___________ 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2L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下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是___________；

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

C.体系中NO的转化率和CO的转化率相等　　 D.气体的密度不再变化

③已知汽车尾气转化反应的△H<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正确的是___________。(填序号)

(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)+I2(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)。下列表述正确的是___________(填标号)。

A.N2O分解反应中，k值与是否含碘蒸气无关

B.第二步对总反应速率起决定作用

C.第二步活化能比第三步小

D.IO为反应的中间产物

(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CO和N2。已知，采用碳还原法处理某工厂氮氧化物废气时，生成的CO与N2的物质的量之比为4︰3。则该工厂尾气中NO和NO2的物质的量比为___________。

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近年来雾霾天气经常出现，研究雾霾成因和治理是当前环保的重要话题。汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反应机理，对消除和防治环境污染有重要意义。

（1）①对于2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)　　 △H=-665kJ/mol的反应分三步完成：

a：2NO(g)=N2O2(g)(快)

b：N2O2(g)+H2(g)=N2O(g)+H2O(g)(慢)

c：N2O(g)+H2(g)=N2(g)+H2O(g)(快)

决定此总反应速率的是第步的反应___(填序号)。

②已知：H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)　　 △H=+41kJ/mol

汽车尾气的净化原理主要是用催化剂把NO与CO反应转化为两种对大气无污染的气体，试写出该反应的热化学方程式：___。

（2）升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率，但是研究发现2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H<0存在一些特殊现象。现有某化学小组通过实验测得不同温度下该反应速率常数k(代表反应速率的一个常数)的数值如表：

由实验数据测到v正与c(O2)的关系如图1所示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为___点(填字母)，并解析原因：

①___

②___

（3）NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人得出用活性炭对NOx进行吸收，发生如下反应：

反应a：C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)　　 △H=-34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)　　 △H=-64.2kJ/mol

对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表：

①0〜10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___(选填“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.加入一定量的活性炭　　　　 b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积　　　　 d.加入合适的催化剂

（4）实验室模拟反应2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g)　　 △H=-64.2kJ/mol，在密闭容器中加入一定量的碳和NO2，维持温度是T2℃，如图2为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。

①请从动力学角度分析，1050kPa前，反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因___；

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T2℃、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数___(用计算表达式表示，不必化简)；已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。

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近年来雾霾天气经常肆虐北京、天津、河北等地区，其中汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反应机理，对消除和防治环境污染有重要意义。

(1) 对于2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g)　 △H = − 665 kJ/mol 的反应分三步完成：

① 2NO(g) = N2O2(g)　　 (快)

② N2O2(g) + H2(g) = N2O(g) + H2O(g)　　 (慢)

③ ______________________________　　 (快)，请完成第③步的化学方程式。因此决定此总反应速率的是第_____步的反应。(填序号)

(2) 已知：H2(g) + CO2(g) = H2O(g) + CO(g)　　 △H = + 41 kJ/mol汽车尾气的净化原理主要是用催化剂把NO与CO反应转化为两种对大气无污染的气体，试写出该反应的热化学方程式：______________。

该反应在一定条件下达到平衡后，为了能加快反应速率并让反应向正方向移动，可采取的措施有：（__________）

A．适当升高温度　　 B．适当降低温度　　 C．压缩体积增大压强　　 D．使用正催化剂

该反应采取上述措施重新达到平衡后K值将______(填“增大”、“减小”和“不变”)

(3) 升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率，但是研究发现2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)　 △H < 0　 存在一些特殊现象。现有某化学小组通过实验测得不同温度下该反应速率常数k (代表反应速率的一个常数)的数值如下表：

由实验数据测到v(正)~c(O2)的关系如图所示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_____点(填字母)，并解析原因：①__________，②__________。

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近年来雾霾天气经常肆虐北京、天津、河北等地区，其中汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反应机理，对消除和防治环境污染有重要意义。

(1) 对于2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g)　 △H = − 665 kJ/mol 的反应分三步完成：

① 2NO(g) = N2O2(g)　　 (快)

② N2O2(g) + H2(g) = N2O(g) + H2O(g)　　 (慢)

③ ______________________________　　 (快)，请完成第③步的化学方程式。因此决定此总反应速率的是第_____步的反应。(填序号)

(2) 已知：H2(g) + CO2(g) = H2O(g) + CO(g)　　 △H = + 41 kJ/mol汽车尾气的净化原理主要是用催化剂把NO与CO反应转化为两种对大气无污染的气体，试写出该反应的热化学方程式：______________。

该反应在一定条件下达到平衡后，为了能加快反应速率并让反应向正方向移动，可采取的措施有：（__________）

A．适当升高温度　　 B．适当降低温度　　 C．压缩体积增大压强　　 D．使用正催化剂

该反应采取上述措施重新达到平衡后K值将______(填“增大”、“减小”和“不变”)

(3) 升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率，但是研究发现2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)　 △H < 0　 存在一些特殊现象。现有某化学小组通过实验测得不同温度下该反应速率常数k (代表反应速率的一个常数)的数值如下表：

由实验数据测到v(正)~c(O2)的关系如图所示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_____点(填字母)，并解析原因：①__________，②__________。

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化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是

A. 氢氧燃料电池、硅太阳能电池都利用了原电池原理

B. 苯是从煤和石油中加工制得的一种重要的化工原料

C. 汽车尾气中含有的氮氧化物，是汽油不完全燃烧造成的

D. 可用热的饱和Na2CO3溶液除去金属表面的矿物油

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运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问題　　

⑴汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法（己知该反应在一定条件下可以自发进行）。在2L密闭容器中加入一定量NO和CO，当溫度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

①请结合上表数据，写出NO与CO反应的化学方程式___________________，该反应的△S_______0 (填“<”或“>”)。

②上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2。根据表中数据计算K1=_________，根据表中数据判断，温度T1和T2关系是（填序号）______________。

A. T1>T2　　 B. T1<T2　　 C.无法比较

(2)生成的CO2经常用氢氧化钠来吸收，现有0.4molCO2,若用200mL3mol/LNaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________。

(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3

溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为

2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为：___________mol/L。(忽略混合前后溶液体积的变化）

(4)己知14gCO完全燃烧时放出141.5 kJ 的热量，则写出CO燃烧热的热化学方程式：_____________。

(5)CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用

Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，写出其负极和正极电极反应方程式：负极：_________；正极：________

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