环境问题已经成为世界上越来越重要的议题，其中大气污染主要有硫的氧化物和氮的氧化物，工业生产...

环境问题已经成为世界上越来越重要的议题，其中大气污染主要有硫的氧化物和氮的氧化物，工业生产是其原因之一，同时工业上通常也用下列方法来治理污染。

（1）烟气中含有SO2等大量有害的物质，烟气除硫的方法有多种，其中石灰石法烟气除硫工艺的主要反应如下：

Ⅰ．CaCO3（s）⇌CO2（g）+CaO（s）　　 △H=+178.2kJ/mol

Ⅱ．SO2（g）+CaO（s）⇌CaSO3（s）　　 △H=﹣402kJ/mol

Ⅲ.2CaSO3（s）+O2（g）+4H2O（l）⇌2[CaSO4•2H2O]（s）　　 △H=﹣234.2kJ/mol

试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成生石膏的热化学方程式 　　　 　　 　　 ．

（2）用NH3还原NOx生成N2和H2O。现有NO、NO2的混合气体3 L，可用同温同压下3.5 L的NH3恰好使其完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 　 　　　　 　 。

（3）氨催化氧化是硝酸工业的基础，反应原理为：4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）实际生产中，还会发生此反应：4NH3+3O2⇌N2+6H2O，在1L的密闭容器中加入l mol NH3和1.5mol O2的反应过程中，有关温度与各物质的量关系如图1所示：

①已知400℃时，混合气体中NH3、N2、NO的物质的量比为5：6：3，则图象中x= 　　　　　　　 。

②NH3生成N2的反应属于 　　　　　　 （填“吸热反应”或“放热反应”），温度高于840℃后，各物质的物质的量发生如图所示变化的原因可能是 　　　　　 　　　　　　 。

（4）电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下，电化学降解NO的原理如图2所示，阴极反应式为 　　　　 　 　 。假设降解前两极溶液质量相等，当电路中有2mol电子通过时，此时两极溶液质量的差值为　　　　　 g。

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氮氧化物是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。如何消除大气污染物中氮氧化物已成为人们关注的主要问题之一。

I.NH3-SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法。该法是利用氨的还原性，在一定条件下，将烟气中的NOx直接还原为N2。

主要反应原理为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O

（1）已知有下列热化学方程式：

①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(1)　 △H =-1891.5kJ•mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H =+180.5kJ•mol-1

③H2O(1)=H2O(g)　 △H =+44.0kJ•mol-1

则氨气与氧气反应生成NO和气态水的热化学方程式为_________________________________。

（2）其他条件相同，某2 L密闭容器中分别投入2 mol NH3、2 mol NO、1 mol O2，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图所示。

①工业上选择催化剂乙的原因是_________________。

②在催化剂甲作用下，高于210℃时，NO转化率降低的原因可能是_______________________。

Ⅱ.CH4可以消除氮氧化物的污染。主要反应原理为：CH4(g)+2NO2(g)= CO2(g)+2H2O(g)+ N2(g)　 △H=-868.7kJ•mol-1

（3）在3.00L密闭容器中，通入0.100mol CH4和0.200mol NO2，在一定温度下进行上述反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(P) 的数据见下表：

由表中数据，计算0-4min内v(NO2)=____________，该温度下的平衡常数K=________________。

（4）在一恒容装置中，通入一定量CH4和NO2，测得在相同时间内和不同温度下，NO2的转化率α(NO2)如下图，则下列叙述正确的是_____________

A.若温度维持在200℃更长时间，NO2的转化率将大于19%

B.反应速率：b点的v(逆)>e点的v(逆)

C.平衡常数： c点=d点

D.在时间t内，提高c点时NO2的转化率和反应速率，可适当升温或增大c(CH4)

Ⅲ.工业上也常采用电解的方法消除氮氧化物的污染。

（5）清华大学曹天宇等人研究的基于固体氧化物电解池(SOEC)的NOx电化学还原技术，为大气污染物治理开拓了新颖的思路。SOEC反应器的工作原理如图所示。电源的a 是________极。写出阴极的电极反应式：__________________________________。

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“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：

(1)已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1＝ ＋180.5 kJ/mol

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH2＝－393.5 kJ/mol

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH3＝－221 kJ/mol

若某反应的平衡常数表达式为K＝[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(NO)·c2(CO)]，则此反应的热化学方程式为：_____________。

(2)N2O5在一定条件下可发生分【解析】
2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，某温度下恒容密闭容器中加入一定量N2O5，测得N2O5浓度随时间的变化如下表：

①反应开始时体系压强为p0，第2 min时体系压强为p1，则p1∶p0＝________。2～5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为________。

②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是________(填字母)。

a．NO2和O2的浓度比保持不变　　　 b．容器中压强不再变化

c．2v正(NO2)＝v逆(N2O5)　　　　　　　 d．气体的密度保持不变

(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)，该反应中正反应速率v正＝k正·p(NO2)·p(CO)，逆反应速率v逆＝k逆·p(NO)·p(CO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为________(用k正、k逆表示)。

(4)如图是密闭反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，合成NH3反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。

①曲线a对应的温度是________。

②M点对应的H2的转化率是________。

(5)常温下，联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的电离平衡常数值_______________。(已知：N2H4+H+ N2H5+的K＝8.7×107 Kw＝1.0×10-14)

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“绿水青山就是金山银山”，近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：

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

C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H2=-393.5 kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H3=-221 kJ/mol

若某反应的平衡常数表达式为：K= [c(N2) ·c2(CO2)]/[c2(NO) ·c2(CO)],则此反应的热化学方程式为____________________________________。

(2)N2O5在一定条件下可发生分【解析】
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),某温度下恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如下表：

①反应开始时体系压强为p0,第2 min时体系压强为p1，则p1∶p0=__________。2~5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为__________。

②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是__________。(填字母)。

a．NO2和O2的浓度比保持不变  　　　　　　　　　　 b．容器中压强不再变化

c．2v正(NO2)=v逆(N2O5)  　　　　　　　　　　　　　　　　 d．气体的密度保持不变

(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v正=k正·p(NO2)·p(CO),逆反应速率v逆=k逆·p(NO)·p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为__________(用 k正、k逆表示)。

(4)如图是密闭反应器中按n(N2) ∶n(H2)=1∶3投料后,在200℃、400℃、600℃下,合成NH3反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。

①曲线a对应的温度是__________。

②M点对应的H2的转化率是__________。

(5)工业上常用氨水吸收二氧化硫,可生成(NH4)2SO3。判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据：______________________________________________。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8。)

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“绿水青山就是金山银山”，近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：

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

C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H2=-393.5 kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H3=-221 kJ/mol

若某反应的平衡常数表达式为：K= [c(N2) ·c2(CO2)]/[c2(NO) ·c2(CO)],则此反应的热化学方程式为____________________________________。

(2)N2O5在一定条件下可发生分【解析】
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),某温度下恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如下表：

①反应开始时体系压强为p0,第2 min时体系压强为p1，则p1∶p0=__________。2~5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为__________。

②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是__________。(填字母)。

a．NO2和O2的浓度比保持不变  　　　　　　　　 　　 b．容器中压强不再变化

c．2v正(NO2)=v逆(N2O5)  　　　　　　　　　　　　　 　　 d．气体的密度保持不变

(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v正=k正·p(NO2)·p(CO),逆反应速率v逆=k逆·p(NO)·p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为__________(用 k正、k逆表示)。

(4)如图是密闭反应器中按n(N2) ∶n(H2)=1∶3投料后,在200℃、400℃、600℃下,合成NH3反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。

①曲线a对应的温度是__________。

②M点对应的H2的转化率是__________。

(5)工业上常用氨水吸收二氧化硫,可生成(NH4)2SO3。判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据：______________________________________________。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8。)

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“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。

(I)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：

(1)已知：　

若某反应的平衡常数表达式为，则此反应的热化学方程式为_______。

(2)在一定条件下可发生分【解析】
，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_____(填字母)。

a. 和的浓度比保持不变　　 b.容器中压强不再变化

c. 　　　　 d. 气体的密度保持不变

(Ⅱ)甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。 CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)

(3)将和按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应生成，如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下转化率随温度的变化关系。

①a、b两点化学反应速率分别用，表示，则_____(填“大于”、“小于”或“等于”)

②列出a点对应的平衡常数表达式K= ____________________。

(4)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol 和2.75 mol 发生反应：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是________。

A.该反应的正反应为放热反应

B.压强大小关系为P1＜P2＜P3

C.M点对应的平衡常数K的值约为

D.在及512 K时，图中N点

(5)催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g) + 6H2(g) C2H5OH(g) + 3H2O(g) ；m代表起始时的投料比，即。

① 图3中投料比相同，温度，则该反应的焓变_______0(填)。

② m=3时，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为_________(填化学式)。

(6)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。离子交换膜a为 ______(填“阳膜”、“阴膜”)，阳极的电极反应式为_______________________________________

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2015年，“雾霾”成为年度关键词．近年来，对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题．雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成．

（1）机动车的尾气是雾霾形成的原因之一，近几年有人提出利用选择性催化剂利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体，请写出该过程的化学方程式：　　 　　　　　　 　　　　

（2）我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气也是雾霾的主要来源之一．经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，发现能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：

2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H

若①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJ•mol﹣1

②CO（g）═C（s）+O2（g）△H2=+110.5kJ•mol﹣1

③C （s）+O2（g）═CO2（g）△H3=﹣393.5kJ•mol﹣1

则△H=　　　 　　　　 kJ•mol﹣1．

（3）燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液，在pH为4～7之间时电解，硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4．Na2S2O4俗称保险粉，广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上．这种技术是最初的电化学脱硫技术之一．请写出该电解反应中阴极的电极方程式：　　　　　 　　 　　 　

（4）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）．若在T1℃、0.1MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2（其中n（SO2）：n（O2）=2：1），测得容器内总压强与反应时间如图所示：

①该反应的化学平衡常数表达式：K=　 　　　　　　 　

②图中A点时，SO2的转化率为　　　　　　

③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K=　　　　　　 （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

④若在T2℃，其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示，则T1　　 　 　 T2（填“＞”、“＜”、“=”）；其中C点的正反应速率vc（正）与A点的逆反应速率vA（逆）的大小关系为vc（正）　　 　 　 vA（逆） （填“＞”、“＜”、“=”）．

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汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染越来越明显，汽车尾气的治理已经迫在眉睫。

（1）尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧。

①有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)　 ΔH= +221kJ·mol－1，简述该设想能否实现______（填“是”或“否”）依据是：_______________________________________。

②研究表明：反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示：

该反应的ΔH______0（填“＞”或“＜”）若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol·L﹣1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为　　　　　　　　　 。

（2）用CO做燃料电池电解NaCl溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极，转移0.4mol e-后，断开K。

①乙中产生的气体在标准状况下的体积为　　　　　　　　 。

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要　　　　　 mL 5.0mol·L﹣1 NaOH溶液。

（3）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，如图示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2­-，电解池阴极反应为__________________。

（4）尾气中的碳氢化合物，如甲烷，可以用来制备氢气。其反应方程式为：

CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　 ΔH = ＋206.2kJ/mol　 [其中投料比n(CH4):n(H2O)=1:1]。对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP，分压=总压×物质的量分数）。平衡时CH4的转化率与温度、压强（总压）的关系如图所示：

则p1__ p2 (填“＞”或“＜”)，p2时M点的平衡常数KP=________（小数点后保留3位）。

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大气污染越来越成为人们关注的问题，工业生产尾气中的氮氧化物必须脱除(即脱硝)后才能排放。

（1）已知：

CH4可用于脱硝，其热化学方程式为：

已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H3=　 　　　　 　 kJ·mol-1，C-H化学键键能E=　　 　　　　 kJ·mol-1。

（2）反应2CO(g) +2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)也可用于脱硝，图1为该反应过程中NO的平衡转化率a(NO)与温度、压强的关系[其中初始c(CO)和c(NO)均为1mol．L-1]，计算该反应在200cC时的平衡常数K=__ 　　 　　 ，图中压强(P1、P2、P3)的大小顺序为_____________。

（3）有人利用电化学方法将CO和NO转化为无毒物质。装置如图2所示

①电极a是　　　　 极；②电极b的电极反应式是　　　　　　　　　　 　　 。

（4）新型臭氧氧化技术利用具有极强氧化性的0，对尾气中的NO脱除，反应为NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)，在一定条件下，将NO和0，通人密闭容器中并不断加热发生反应(温度不超过各物质的分解温度)，NO2的体积分数妒(NO2)随时间变化如图3所示，可以发现t1s后NO。的体积分数下降，其可能的原因是__________。研究小组通过增大比值提高NO的平衡转化率，却发现当>1时，NO2的物质的量减小，可能原因是________________。

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“雾霾”成为人们越来越关心的环境问题。雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。请回答下列问题：

（1）汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质（CxHy）催化还原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式为___________________。

（2）冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：

2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　　 ΔH

已知：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)　　　　　 ΔH1＝＋180.5 kJ·mol-1

②2CO(g)2C(s)＋O2(g)　　　　　 ΔH2＝＋221 kJ·mol-1

③C(s)＋O2(g)CO2(g)　　　　　 ΔH3＝－393.5 kJ·mol-1

则ΔH＝_____________。

（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨。

①a表示_____离子交换膜（填“阴”或“阳”）。A～E分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则A表示_________，E表示___________。

②阳极的电极反应式为___________________________。

（4）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。若在T1℃、0.1 MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2［其中n(SO2) ∶n(O2)＝2∶1］，测得容器内总压强与反应时间如图二所示。

①图中A点时，SO2的转化率为____________。

②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，则C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正)______vA(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③图中B点的压强平衡常数Kp＝_______________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

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