（10分）进入2013年以来，我国中东部地区多次遭遇大范围、长时间的雾霾天气。车辆排放的氮...

（10分）进入2013年以来，我国中东部地区多次遭遇大范围、长时间的雾霾天气。车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。

（1）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

①结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②上述反应T1℃时的平衡常数K1=　　　　　　　　　　　　 。

③根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）　　　　　　　　　　　　　　　　 。

a．T1＞T2　　　　 b．T1＜T2　　　　 c．无法比较

（2）车辆排放的氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应：2CO+2NON2+2CO2 在一体积为1L的密闭容积中，加入0.40mol的CO和0.40mol的NO ，反应中N2的物质的量浓度的变化情况如图所示，回答下列问题。

①计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(N2)=　　　　　　　　　 。

②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时N2的浓度约为0.25 mol·L-1）。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时N2浓度的变化曲线。

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2013年1月，我国中东部的大部分地区出现雾霾天气，许多城市的空气质量已经达到了严重污染。下列有关说法中，正确的是

A．雾霾天气仅影响出行能见度，对人体健康没有影响

B．减少化石燃料燃烧和汽车尾气排放，是减少雾霾发生的有效措施

C．当光束分别通过雾霾和豆浆时，仅豆浆可看到一条光亮的“通路”

D．气候环境报告中新增的“PM2．5”就是雾霾

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进入2013年以来，我国中东部地区曾出现严重的雾霾天气。下列有关防治雾霾天气的说法不正确的是　 (　　)。

A．开发利用太阳能、生物质能等清洁能源

B．充分开发利用纯天然纤维，停止使用各种化学合成材料

C．积极发展公共交通，倡导绿色出行

D．研制开发燃料电池汽车

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2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部，该地区PM2.5严重超标。研究表明，PM2.5约60%来源于某些气体污染物在空气中转变而成的二次颗粒物。这些气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。因此，控制、治理PM2.5污染源成为环保的重要课题。

（1）研究表明，TiO₂在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH，如图所示，OH与NO₂的反应为NO₂＋OHHNO₃。写出OH与NO反应的化学方程式：_____________，该反应中被氧化的元素是________。

（2）如图所示的电解装置能吸收和转化NO₂、NO和SO₂。阴极排出的溶液中含S₂O₄^2-离子，能吸收NO_x气体，生成的SO₃^2-可在阴极区再生。请将S₂O₄^2-吸收NO₂的离子方程式配平，并标明电子转移的方向和数目。

____S₂O₄^2-＋____NO₂＋____OH^－________SO₃^2-＋____N₂＋____

（3）已知上述电解装置阳极反应为：SO₂－2e^－＋2H₂OSO₄^2-＋4H^＋，阴极生成的吸收液每吸收标准状况下7.84 L的气体，阳极区新生成质量分数为49%的硫酸100 g，则被吸收气体中NO₂和NO的物质的量之比为________。

（4）PM2.5产生的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自扬尘等；2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤）、挥发性有机物的排放等。请你结合信息，给出降低PM2.5排放的对策（至少两条）：______ 。

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近年来雾霾天气多次肆虐我国中东部地区，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。

(1)在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。

①该反应的平衡常数表达式为______________。

②在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如下图1所示。据此判断该反应的△H_______0(填“>”或“<”)，在T1温度下，0〜2 s内N2的平均反应速率v(N2) =________。

③将0.2mol NO和0.1mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如上图2所示。第12min时改变的反应条件可能为______________。

A.升高温度　　 B.加入NO　　　　 C.加催化剂　　　　 D.降低温度

(2)工业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收氮的氧化物(NOx)）和SO2气体，在此过程中还获得了(NH4)2SO4的稀溶液。

①在(NH4)2SO4溶液中，水的电离程度受到了_______(填“促进”、“抑制”或“没有影响)”

②若往(NH4)2SO4溶液中加入少量稀盐酸，则值将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

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

已知：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=-867.0 kJ·mol-1

2NO2(g) N2O4(g)　　　 △H = - 56.9 kJ·mol-1

则CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式为______________。

(2)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下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。电极b作______极，表面发生的电极反应式为________________。

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2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾天气的原因之一。

（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）。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。

据此判断:

①该反应是　　　反应（填“放热”或“吸热”）。

②在T2温度下,0～2 s内的平均反应速率v（N2）=　　　。

③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,在上图中画出c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　　（填代号）。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①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。

例如:CH4（g）+2NO2（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-867 kJ/mol

2NO2（g）N2O4（g）　ΔH=-56.9 kJ/mol

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

②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。催化剂b表面发生的电极反应式为　　　　　　。

③常温下,0.1 mol/L的HCOONa溶液pH为10,则HCOO-平衡常数Kh=　　　。

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2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)汽车尾气净化的主要原理为： 。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，如右图所示。

据此判断：

①该反应的△H________0(填“>”、“<”)。

②在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率v(N₂₎= ________ 。

③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，在上图中画出c(CO₂)在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。

④若该反应在恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到t₁时刻达到平衡状态的是________ (填代号)

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染。

例如：

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

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。右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。催化剂b表面发生的电极反应式为________。

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（11分）2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 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。

据此判断：

①该反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②该反应的ΔH　　　　　 0（选填“＞”、“＜”）。

③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，在右

图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①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。

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

2NO2(g) N2O4(g)　　　　　　　　　　 =－56.9kJ·mol－1

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

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。

写出上述光电转化过程的化学反应方程式　　　　　　　　 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是　　 (填a→b或b→a)。

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2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO (g) 2CO₂ (g) +N₂ (g) 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。据此判断：

①该反应的平衡常数表达式为________。

②该反应的ΔH________0（选填“＞”、“＜”）。

③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中的变化曲线。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

① 煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污

染。

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

2NO₂(g)  N₂O₄(g)                     =－56.9kJ·mol^－1

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

② 将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可   达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出上述光电转化过程的化学反应方程式。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是(填a→b或b→a) 。

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（本题共17分）2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

（1）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：

2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g） △H＞0。

①写出该反应的平衡常数表达式　　　　　　　　　　 。

②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是　　　　 。

A．容器中密度不变　　　　　　

B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚

C．v(CO2)︰v(H2)=1︰3　　　　

D．容器内压强保持不变

（2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 。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。据此判断：

① 该反应的ΔH　　　　 0（选填“＞”、“＜”）。

②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，在右图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

（3）已知：CO（g）＋ 2H2（g）CH3OH（g）△H = -a kJ•mol-1。

①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4 mol·L－1、c(H2)=0.4 mol·L－1、c(CH3OH)=0.8 mol·L－1, 则此时v正　　　　　　　　 v逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：

达到平衡时CO的转化率为　　　　　　　　 。

（4）氨有着广泛的用途，如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线如下：

请指出盐酸滴定氨水的曲线为　　 　 （填A、B），请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验验中相关的反应有：

4NH3（g）+3O2（g）= 2N2（g）+6H2O（l）　　 △H1　　　　 ①

4NH3（g）+5O2（g）= 4NO（g）+6H2O（l）　　 △H2　 ②

4NH3（g）+6NO（g）= 5N2（g）+6H2O（l）　　 △H3　 ③

请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式，△H1=　 　 　　 　　　　　 。

（6）美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置为用铂作为电极，加入电解质溶液中，其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O。写出该燃料电池的正极反应式 　　　　　　　　 。

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