(14分)2014年10月初，雾霾天气多次肆虐河北、天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气...

(14分)2014年10月初，雾霾天气多次肆虐河北、天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车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)。△H＜0

①该反应的平衡常数表达式。

②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。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。

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）在一定条件下，也可以用NH₃处理NO_x。已知NO与NH₃发生反应生成N₂和H₂O，现有NO和NH₃的混合物1mol，充分反应后得到的还原产物比氧化产物多1.4 g，则原反应混合物中NO的物质的量可能是_____________。

（4）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。则2 molCH₄与足量H₂O（g）反应最多可生成_______mol H₂，写出该反应的化学方程式_________________________________________________。

(5)上述方法制得的H₂可以和CO在一定条件下合成甲醇和二甲醚（CH₃OCH₃）及许多烃类物质。当两者以物质的量1:1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是。

a.汽油        b.甲醇            c.甲醛            d.乙酸

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(14分)2013年初，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是

造成空气污染的原因之一。

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

①该反应平衡常数表达式____________________________

②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。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)　　 △H＝－56.9 kJ/mol　　　　　　 ②

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

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O（1）的热化学方程式：_____________________。

（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mLlmol/L食盐水，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）．

①甲烷燃料电池的负极反应式：______________________________________.

②电解后溶液的pH=____（忽略氯气与氢氧化钠溶液反应）

③阳极产生气体的体积在标准状况下是________L

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2013年初，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车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)。△H＜0

①该反应平衡常数表达式________

②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。

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。

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）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL1mol/L食盐水,电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）.

①甲烷燃料电池的负极反应式：________。

②电解后溶液的pH=________(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)

③阳极产生气体的体积在标准状况下是________ L

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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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（16分）2014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

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（S）和时间（t）的变化曲线如图所示。据此判断：

①在T2温度下，0～2 s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。

③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________________________________________________________。

（2）煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

①已知甲烷的燃烧热为890 kJ·mol－1；1 mol水蒸气变成液态水放热44 kJ；N2与O2生成NO的过程如下，

CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝________。

②在恒压下，将CH4（g）和NO2（g）置于密闭容器中，也可以发生化学反应：

CH4（g）＋2NO2（g）N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　 ΔH<0，提高NO2转化率的措施有________。

A．增加原催化剂的表面积　　　　　

B．降低温度　

C．减小投料比[n（NO2）/n（CH4）]　　　　

D．增大压强

（3）在容积相同的两个密闭容器内（装有等量的某种催化剂）先各通入等量的CH4，然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下，同时分别发生上述的两个反应：并在t秒时测定其中NOx转化率，绘得图像如下图所示：

从图中可以得出的结论是_____________________。

结论一：在250～450 ℃时，NOx转化率随温度升高而增大，450～ 600 ℃时NOx转化率随温度升高而减小推测原因是______________________________________。

结论二：__________________________________。

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（14分）近年来雾霾天气多次肆虐我国部分地区。其中燃煤和汽车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)和时间(t)的变化曲线如图1所示。据此判断：

①该反应的△H　　　　　　 0（填“＜”或“＞”）。

②在T2温度下，0～2s内的平均反应速率v (N2)为　　　　　　　 。

③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列图2中正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　　　　　　 （填字母编号）。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气中含氮的氧化物，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)　　 △H＝－56.9 kJ/mol　　　　　　 ②

H2O(g)＝H2O(l)　　 △H＝－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）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL 1 mol/L食盐

水的装置，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）。

①该燃料电池的负极反应式为　　　　　　 。

②电解后溶液的pH约为　　　　　　　　　 （忽略氯气与氢氧化钠溶液反应）。

③阳极产生气体的体积在标准状况下约为　　　　　　　　 L。

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雾霾天气多次肆虐京、津、冀等地区，其中汽车尾气和燃煤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) △H＜0

①200 ℃(平衡常数K＝10)时，向10L的密闭容器中充入2mol CO2和1.5mol N2,经过10min测得该容器内有1mol CO2剩余，10min内用N2表示的平均反应速率为 ______________ ，10min时,氮气的体积分数为____________，10min时反应是否达到平衡状态?其理由是_______________ 。

②若该反应在恒温恒容的密闭体系中进行，下列表达能表明反应已经达到化学平衡状态的是（填代号）____。

a.混合气体的密度不随时间的变化而变化

b.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

c.相同时间内生成相同物质的量的NO和CO

d.容器内气体的压强不随时间的变化而变化

e.c(N2)不再变化的状态

f.v(CO)=v(CO2)的状态

（2）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：

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（g）和H2O(l)的热化学方程式：__________。

（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。利用甲烷燃料电池电解200mL1mol/L食盐水,电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）.

①电解后溶液的pH= _____________(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应) 。

②电解后溶液中由水电离出来的c(H+)= __________。

（4）2017年5月18日中国首次海域可燃冰试采成功 ，“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个H2O分子构建成8个笼，每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子．若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子；另外2个笼被游离的H2O分子填充，则“可燃冰”平均组成可表示为_____________，可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景，你认为能开发利用的新能源还有___________（至少填写两种）。

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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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