(12分)随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。...

(12分)

随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，用活性炭还原法处理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效方法。

⑴已知产物 A、B 都是参与大气循环的气体，请结合下表数据写出NO与活性炭反应的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　________

⑵某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T₁℃时，求该反应平衡常数（列出Ｋ的表达式，要求计算过程）。

②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________　　________。

③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、A、B的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H________0（填“>”、“=”或“<”）。

④压缩容器体积，增大压强对该反应的反应速率和平衡移动的影响是________　　　　　　　 。

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（14分）随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（1）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2 (g) 　 △H。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T1℃时，该反应的平衡常数K＝　　　　　　　　　　　　　　 （保留两位小数）。

②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是　　　　　　　　　 。

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的

△H　　　　　　　　 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（2）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　　 △H＝－574 kJ·mol－1

②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　　 △H＝－1160 kJ·mol－1

③H2O(g)＝H2O(l)　　 △H＝－44.0 kJ·mol－1

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O（1）的热化学方程式　　　　　　 　　　　　 。

（3）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　 　 。

（4）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。

①该工艺中能量转化方式主要有　 　　 　　　 (写出其中两种形式即可)。

②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为　 　　　　　　　　　　　 　 。

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（15分）随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)＋2NO(g)N₂(g)＋CO₂ (g) △H。某研究小组向某恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①下列各项不能作为判断反应达到化学平衡状态依据的是________

A.容器内CO₂ 的浓度保持不变       B．v_正(N₂) ＝2 v_正(NO)

C．容器内压强保持不变             D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

②T₁℃时，该反应的平衡常数K＝________（保留两位小数）。

③30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________。

④若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H________0（填“＞”、“ ＝”或“＜”）。

(2)用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H＝－574 kJ·mol^－1

②CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)      △H＝－1160 kJ·mol^－1

③H₂O(g)＝H₂O(l)   △H＝－44.0 kJ·mol^－1

写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(1)的热化学方程式________。

(3)以NO₂、O₂、熔融NaNO₃组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为________。

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（15分）随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)＋2NO(g)N₂(g)＋CO₂ (g) △H。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T₁℃时，该反应的平衡常数K＝________（保留两位小数）。

②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________。

③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H________0（填“＞”、“ ＝”或“＜”）。

(2)用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)    △H＝－574 kJ·mol^－1

②CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)      △H＝－1160 kJ·mol^－1

③H₂O(g)＝H₂O(l)   △H＝－44.0 kJ·mol^－1

写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(1)的热化学方程式________。

(3)以NO₂、O₂、熔融NaNO₃组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为。

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随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十三五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度．目前，消除氮氧化物污染的方法有多种．

（1）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为C（s）+2NO（g）⇌（g）+CO2（g），某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是　　　　　　　　 ．

②若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H　　　　 0（填“＞”、“=”或“＜”）．

（2）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：

①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣574kJ•mol﹣1

②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣1160kJ•mol﹣1

③H2O（g）═H2O（I）△H=﹣44.0kJ•mol﹣1

写出CH4 （g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式　　　 　　　　　　 ．

（3）①取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：

2NO2（g）N2O4（g）△H＜0．反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图．下列示意图中如图1，可能与实验结果相符的是　　 　　 　　 ．

②保持温度、体积不变，向上述平衡体系中再通入一定量的NO2，则达平衡时NO2的转化率　　　　　 （填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）．

③由NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极上发生反应生成一种氧化物Y，其电极反应式　　　 　　　　　　　　 ．

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（1）处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。已知：

CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H=－574kJ·mol­^－1

CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H=－1160kJ·mol^－1

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为________。

（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)；△H＜0。若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示，该反应的化学平衡常数为K=________。若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。

20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图11所示的变化，则改变的条件可能是

________（填序号）。

①加入催化剂　  ②降低温度　  ③缩小容器体积　  ④增加CO₂的量

（3）肼（N₂H₄）用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式________。

（4）如图所示装置可用于制备N₂O₅，则生成N₂O₅的那一极电极反应式为________。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

Ⅰ．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。

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

CH₄(g)+2NO₂ (g)＝N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g)      △H₃＝－867kJ·mol^－1

则△H₂＝________ 。

Ⅱ． 化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO₂是大气中SO₂的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为C(s) + H₂O(g)＝ CO(g) + H₂(g)，

该反应的化学平衡常数表达式为K＝。 800℃时，将1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t₁前所示变化。若保持温度不变，t₂时再向容器中充入CO、H₂各1mol，平衡将________移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t₂时，若改变反应条件，导致H₂浓度发生如图t₂后所示的变化，则改变的条件可能是________（填符号）。

a加入催化剂       b降低温度       c缩小容器体积        d减少CO₂的量

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应________。

②用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是________。

Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

通入a气体的电极是原电池的极（填“正”或“负”），其电极反应式为。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（1）处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。已知：

CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H=－574kJ·mol­^—1

CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H=－1160kJ·mol^—1

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程为________。

（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化 转化器，发生如下反应：

2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g) △H＜0。

若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示，该反应的化学平衡常数为K=________。

若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。

20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是 ________（填序号）。

①加入催化剂　  ②降低温度　  ③缩小容器体积　  ④增加CO₂的量

（3）肼（N₂H₄）用亚硝酸（HNO₂）氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式 ________。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

Ⅰ．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

CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)　　　　 △H3＝－867kJ·mol－1

则△H2＝　　　　　　　　　　　 。

Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为　　 C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，

该反应的化学平衡常数表达式为K＝　　　　　　　　　　　　　　 。 800℃时，将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t1前所示变化。若保持温度不变，t2时再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡将　　　　 移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2时，若改变反应条件，导致H2浓度发生如右图t2后所示的变化，则改变的条件可能是　　　　　 （填符号）。

a加入催化剂 　　　 b降低温度　　 　 c缩小容器体积 　　　 d减少CO2的量

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是　　　　　　　　　　 。

Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

通入a气体的电极是原电池的　 　　 （填“正”或“负”），

其电极反应式为　 　　 　　　 　　　　 。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少 8%，氮氧化物(NOx)排放量减少 10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（1）用 CH4 催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。

已知：①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)△H =－574 kJ/mol

②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)△H =－1160 kJ/mol

③H2O(g) = H2O(l) △H =－44.0 kJ/mol

写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式：__________。

（2）利用 Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将 SO2 转化为 SO42-，从而实现对 SO2 的治理。已知含 SO2 的废气通入含 Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的 离子方程式为__________。

（3）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为 C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g)。某研究小组向密闭的真空 容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)加入 NO 和足量的活性炭，在恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①10～20 min 以υ(N2)表示的反应速率为__________。

②该反应的平衡常数表达式　 K=________。根据表中数据，计算 T1 ℃时该反应的平衡常数为__________(保留两位小数)。

③一定温度下，随着 NO 的起始浓度增大，则 NO 的平衡转化率__________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。

④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是__________ (填序号)。

A．混合气体的密度保持不变

B．υ正(NO) = 2υ逆(CO2)

C．容器内压强保持不变

D．容器内 N2 的体积分数保持不变

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