2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较...

2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0

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）。

（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）机动车尾气和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：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　 △H＝－867 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)　　 △H＝－56.9 kJ/mol

H2O(g) ＝ H2O(l)　　 ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

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

（3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），

反应原理为：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①该反应的△S　　　 0，△H　　　　 0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数（记作KP），

则上述反应的KP＝　　　　　　　　　　　 。

③以下说法正确的是　　　　　　　　　　　　 。

A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高

B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响

C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为　　 　　　　　　　　　　　　　 　 。

（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1:1）的质量为___________g。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

近几年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) △H＜0

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）。

（下图中V(正)、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）光气 (COCl2)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2(g)＋CO(g) COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中在1L恒容容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题：

①0—6 min内，反应的平均速率v(Cl2)＝　　　　　　　　　　 ；

②若保持温度不变，在第7 min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡　　　　　　　 移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；

③若将初始投料浓度变为c(Cl2)＝0.7 mol/L、c(CO)＝0.5 mol/L、c(COCl2)＝　　　　　　 mol/L，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6 min时Cl2的体积分数相同；

④随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是　　 　　 　　　　 ；（填“增大”、“减小”或“不变”）;

⑤比较第8 min反应温度T（8）与第15 min反应温度T(15)的高低：T（8）________T(15) (填“<”、“>”或“＝”)。

（3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。下图E，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①该反应的△S　　　 0，△H　　　　 0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

②以下说法正确的是　　　　　　　　　　　　 。

A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高

B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响

C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

③已知：2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O；NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O标况下V升NO和NO2的混合气体通100mLNaOH溶液恰好完全反应，则NO和NO2的体积比是　　　　　 ，NaOH的物质的量浓度为_______(用含V的数学表达式表示，反应后的溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”)

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为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气的污染，人们采取了很多措施。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)　 △H＜0，

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）。

（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）机动车尾气和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：

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

2NO2(g)N2O4(g)　 ΔH＝－56.9 kJ/mol 　　　　 ②

H2O(g) ＝ H2O(l)　 ΔH＝－44.0 kJ／mol　　　　　 ③

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

（3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过催化剂，通过测量逸出气体中氮氧化物含量，从而可确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①该反应的△H　　　　 0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数（记作KP），

则上述反应的KP＝　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图，石墨I为电池的　　　 　　 极。　　 该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为　　　　　　　　 。

（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1︰1）的质量为　　　　　　　 g。

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回答下列问题：

（1）“霾”是当今世界环境热点话题。目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：2NO（g）+ 2CO（g）2CO2（g）+N2（g）　 △H=﹣a kJ·mol-1（a>0）

在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：

①0～15min N2的平均速率v（N2）=　　 　　　　　　 　 ；NO的转化率为　 　　　　　 　　 。

②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是　　 　　　　 （选填序号）。

A．缩小容器体积　　　 B．增加CO的量

C．降低温度　　　　　　 D．扩大容器体积

③其它条件不变，按以下选项充入起始物质，各物质体积分数仍然不变的是　　　　　　 。

A．4.0mol NO、4.8mol CO

B．1.0mol NO、1.2mol CO、1.0mol CO2、0.5mol N2

C．1.6mol NO、2.0mol CO、0.4mol CO2、0.2mol N2

D．0.4mol CO、2.0mol CO2、1mol N2

（2）实验室配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在稀盐酸中，请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因　　　　　　　　　　　　　 。

（3）“氯胺（NH2Cl）消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl2+NH3=NH2Cl+HCl。NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质（元素化合价不变）。

①NH2Cl与水反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　 。

②在Cl2+NH3=NH2Cl+HCl中，每消耗0.5mol Cl2，转移电子____________mol。

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（15分）“霾”是当今世界环境热点话题。目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：　　

2NO（g）+ 2CO（g） 2CO2（g）+ N2（g） 　 △H＝﹣a kJ•mol-1（a＞0）

（1）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：

①0～15min N2的平均速率v（N2）＝　 　 　　 ；NO的转化率为　　　　 。

②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是　　　 （选填序号）。

a．缩小容器体积

b．增加CO的量

c．降低温度

d．扩大容器体积

③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将　　　　 移动（选填“向左”、“向右”或“不”），重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为　　　　　 。

（2）已知：2NO（g）+ O2（g）＝2NO2（g）　 △H＝﹣b kJ•mol-1（b＞0）

CO的燃烧热△H＝﹣c kJ•mol-1 （c＞0）

则在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO发生反应

的热化学反应方程式为：　　　　　　　　 。

（3）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，装置如图所示。Pt乙为　　　　　　 极，电解池中生成N2O5的电极反应式是　　　　　　　　 。

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“霾”是当今世界环境热点话题。目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：

2NO（g）+ 2CO（g） 2CO2（g）+ N2（g）　 △H=﹣a kJ•mol-1（a > 0）

（1）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：

①0～15min N2的平均速率v（N2）=　　 　　 ；NO的转化率为　　 　　 。

②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是　 　　 　 （选填序号）。

a．缩小容器体积　　　 b．增加CO的量　　　 c．降低温度　　　　 d．扩大容器体积

③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将　　　　 移动（选填“向左”、“向右”或“不”），重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为　　　　　 。

（2）已知：2NO（g）+ O2（g）= 2NO2（g）　 △H=﹣b kJ•mol-1（b > 0）

CO的燃烧热△H=﹣c kJ•mol-1 （c > 0）

则在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO发生反应的热化学反应方程式为： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，　　 然后采用电解法制备 N2O5，装置如图所示。 Pt乙为　　　　　　 极，电解池中生成N2O5的电极反应式是　　　　　　　　 。

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2013年初，全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”，造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。

汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g) 2CO₂+N₂。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)的变化曲线如下图所示。据此判断：

（1）该反应为________反应(填“放热”或“吸热”）：在T₂温度下，0~2s内的平均反应速率：v(N₂)=________；（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，在答题卡上画出 c(CO₂)在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。

（3）某科研机构，在t₁℃下，体积恒定的密闭容器中，用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度（具体数据见下表，CO₂和N₂的起始浓度为0）。

t₁℃时该反应的平衡常数K=________，平衡时NO的体积分数为________。

（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）。（下图中v_正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量）

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

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

H₂O(g) = H₂O(l)                           △H=-44．0 kJ • mol^-1

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

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机动车尾气和燃煤产生的烟气是目前城市空气污染的重要原因之一。NO和CO均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)　　 ∆H=-akJ·mol-1

(1)CO可用于炼铁，已知：

①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ/mol

②C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol

则CO还原Fe2O3的热化学方程式为_____________________

(2)在一定温度下，将1.2 mol NO、1.0 mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。

0~20 min CO2的平均速率v(CO2)=____________，CO的转化率为____________

(3)下列能够说明该反应已经达到平衡的是__________

a.该容器内压强不再改变

b.上述反应的焓变∆H不变

c. v(NO)=2v(N2)

d.混合气体的密度不再变化

(4)若保持反应体系的温度不变，20 min时再向容器中充CO、CO2各0.2mol，化学平衡将__________(填“逆向”“正向”或“不”)移动。重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为__________(结果保留两位有效数字)

(5)利用反应2NO2+4CO=N2+4CO2可以处理汽车尾气。若将该反应设计为原电池，用熔融NaCO3作电解质，其正极电极反应式为_____________

(6)工业上用氨水将SO2转化为(NH4)2SO3，再氧化为(NH4)2SO4。已知25℃时，0.05mol/L(NH4)2SO4溶液的pH=a，则c(NH4+)：c(NH3·H2O)=__________用含a的代数式表示，已知NH3·H2O的电离常数为Kb=1.7×10-5)。

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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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