(14分)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)后才能排放。（...

(14分)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)后才能排放。

（1）已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)；ΔH＝＋180 kJ·mol－1

CH4可用于脱硝，其热化学方程式为CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝________。

（2）C2H4也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2＋负载量对其NO去除率的影响，控制其他条件一定，实验结果如图1所示。为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度和Cu2＋负载量分别是________。

（3）臭氧也可用于烟气脱硝。

①O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2，该反应的化学方程式为____。

②一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为________。

（4）图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。

①该脱硝原理中，NO最终转化为________(填化学式)和H2O。

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

（5）NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40 ℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示。写出Y和Z的化学式：____。

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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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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）后才能排放，脱硝的方法有多种。

完成下列填空：

Ⅰ直接脱硝

（1）NO在催化剂作用下分解为氮气和氧气。在10L密闭容器中，NO经直接脱硝反应时，其物质的量变化如图1所示。则0～5min内氧气的平均反应速率为___mol/（L•min）。

Ⅱ臭氧脱硝

（2）O3氧化NO结合水洗可完全转化为HNO3，此时O3与NO的物质的量之比为___。

Ⅲ氨气脱硝

（3）实验室制取纯净的氨气，除了氯化铵外，还需要___、___（填写试剂名称）。不使用碳酸铵的原因是___（用化学方程式表示）。

（4）吸收氨气时，常使用防倒吸装置，图2装置不能达到此目的是___。

NH3脱除烟气中NO的原理如图3：

（5）该脱硝原理中，NO最终转化为___（填化学式）和H2O。当消耗1molNH3和0.25molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为___L。

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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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燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx(主要为NO、NO2)易形成污染，必须经脱除达标后才能排放。

(1)用化学方程式表示NO形成硝酸型酸雨的反应______

(2)能作脱除剂的物质很多，下列说法正确的是______

a.用 H2O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO

b.用 Na2SO3作脱除剂，O2会降低Na2SO3的利用率

c.用CO作脱除剂，会使烟气中NO2的浓度增加

(3)尿素[CO(NH2)2]在一定条件下能有效将NOx转化为N2

Ⅰ.已知可通过下列方法合成尿素：2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)△H=-159.5kJ/mol

H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l)　 △H=+28.5kJ/mol

①尿素释放出NH3的热化学方程式是______。

②写出有利于尿素释放NH3的条件并说明理由______。

ⅡCO(NH2)2与某种烟气主要为N2、NO和O2)中的NO的物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图：

①曲线a 对应CO(NH2)2 与NO的物质的量比值是______。

②曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应的化学方程式是______。

③900℃～1200℃区间内脱除率下降，NO浓度上升，发生的主要反应是______。

④曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为______ mg/(m3·s) 。

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燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题。

（1）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

已知：①CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－860.0 kJ·mol－1

②2NO2(g)N2O4(g) ΔH2＝－66.9 kJ·mol－1

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)、CO2的热化学方程式：________________。

（2）如将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图甲。电极a、b表面发生电极反应。其中a极为：___极，b其电极反应式为：____________________。

（3）如果用100ml 1.5mol/L的NaOH溶液吸收2.24L(标准状况)的二氧化碳气体所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________________（用离子浓度符号表示）。

（4）燃料除硫中可用到CaCO3，它是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10—9。

①石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。写出该反应的化学方程式：____________________。②有一纯碱溶液的浓度为2×10—4mo1/L，现将其与等体积的CaCl2溶液混合，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________。

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“绿水青山就是金山银山”，因此如何消除大气污染物中的NOx、SO2等气体成为人们关注的主要问题之一。

(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)　 ΔH1= a kJ/mol；

②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)　 ΔH2= b kJ/mol；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)　 ΔH3= c kJ/mol。

则反应2SO2(g)+ 4NH3·H2O(aq)+ O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq)+ 2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。

(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)　 ΔH =−681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在温度为TK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：

①0～20 min内，平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。

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．通入一定量的O2 　　　　　　　　　　 B．加入一定量的粉状碳酸钙

C．适当缩小容器的体积　　　　　　　　　　　　　　　　 D．加入高效的催化剂

(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)　 ΔH=−34.0 kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。

①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________________________________；

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、1.1×105Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=_____________________ [已知：气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。

(4)氮氧化物也可以用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收。用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式为___________________________________。

(5)汽车尾气吸收还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=−746.8 kJ/mol，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的恒容密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为80%，则k正︰k逆=_____L/mol。

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煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2) ∶n(NO) =3∶2]同时脱硫脱硝（分别生成SO42-、NO3-），得到NO、SO2脱除率如下图，下列说法不正确的是

A.脱除NO的反应：2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO3- +3Cl-

B.SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO

C.依据图中信息，在80 min时，吸收液中n(NO3-)∶n(Cl-)=2∶3

D.随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小

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（20分）近年来大气问题受到人们越来越多的关注。按要求回答下列问题：

Ⅰ．实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，△H0，对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。在2L密闭容器中，通入5mol CH4与5mol CO2的混合气体，一定条件下发生上述反应，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

则p1、p2、p3、p4由大到小的顺序　　　　 ，该反应的正反应是______(填“吸热”或“放热”)反应，当1000℃甲烷的转化率为80%时，该反应的平衡常数K=________。

Ⅱ．PM2.5污染与直接排放化石燃烧产生的烟气有关，化石燃料燃烧同时放出大量的SO2和NOx。

（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。

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=－1160kJ·mol－1

CH4(g) + 2NO2 (g) = N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)　 △H3

则△H3=　　　　　　　　　　 ，如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K3=__________(用K1、K2表示)

（2）实验室可用NaOH溶液吸收SO2，某小组同学在室温下，用pH传感器测定向20mL0．1mol·L－1NaOH溶液通入SO2过程中的pH变化曲线如图所示。

①ab段发生反应的离子方程式为________________。

②已知d点时溶液中溶质为NaHSO3，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______，如果NaHSO3的水解平衡常数Kh=1×10-12mol·L－1，则该温度下H2SO3的第一步电离平衡常数Ka=________________。

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