燃煤和汽车尾气是造成空气污染产生雾霾的原因之一。消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课...

燃煤和汽车尾气是造成空气污染产生雾霾的原因之一。消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。

（1）已知：①N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)　 △H＝＋180.5kJ·mol－1

②CO(g)＋1/2 O2(g)＝CO2 (g)　 △H＝－283kJ·mol－1

则汽车尾气中NO和CO在催化转化器中相互反应成无污染的气体的热化学方程式是__________。

（2）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。

已知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的变化曲线_____________。

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

①有害气体NO的转化率为________， 0~15min NO的平均速率v(NO)=______mol/(L·min)。（保留两位有效数字）

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”），移动后在达到平衡时的平衡常数的值是____________（保留两位有效数字）。

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燃煤和汽车尾气是造成空气污染产生雾霾的原因之一。消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。

（1）已知：①N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)　 △H＝＋180.5kJ·mol－1

②CO(g)＋1/2 O2(g)＝CO2 (g)　 △H＝－283kJ·mol－1

则汽车尾气中NO和CO在催化转化器中相互反应成无污染的气体的热化学方程式是__________。

（2）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。

已知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的变化曲线_____________。

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

①有害气体NO的转化率为________， 0~15min NO的平均速率v(NO)=______mol/(L·min)。（保留两位有效数字）

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”），移动后在达到平衡时的平衡常数的值是____________（保留两位有效数字）。

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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= -a kJ·mol-1

(1)CO可用于炼铁，已知：

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

②C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H= + 172.5 kJ/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)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(NH)：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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汽车尾气是城市主要空气污染物，汽车内燃机工作时发生反应：N2(g) + O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。

（1）已知H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H= +180.5 kJ·mol-1,2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)　 △H=－571.6 kJ·mol-1,则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是_________________________,判断该反应自发进行的条件：_______________（填“高温自发”或“低温自发”）。

（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)中NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

①则该反应的△H___0（填“＞”或“＜”）。

②若催化剂的表面积S1＞S2 ，在该图中画出c(NO)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线___。

（3）某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应，图C为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系图．若体系在T2、60MPa下达到平衡．

①能判断N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）达到平衡的是___（填序号）．

a．容器内压强不再发生变化　　　　 b．混合气体的密度不再发生变化

c．v正（N2）=3v逆（H2）　　　　　　 d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②此时N2的平衡分压为_________MPa．（分压=总压×物质的量分数）。计算出此时的平衡常数Kp=__________（用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字）。

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（12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）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如下图所示。据此判断:

①该反应的ΔH　　 　　　　　　 　　 0（填“>”“<”）。

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）已知：CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH1

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）ΔH2

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH3

则反应CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g）的ΔH＝___　　 　　　　 　　 。

（3）某实验小组用50mL 0．50mol·L- 1 NaOH 溶液和30mL 0．50mol·L- 1硫酸溶液进行中和热的测定。实验数值结果比57．3 kJ/mol偏小，产生此实验偏差的原因可能是（填字母）　　　　　　　　　 。

a．实验装置保温、隔热效果差

b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

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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。

（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1所示

据此判断：

①在T1温度下，0-2s内的平均反应速率v(N2)= _________mol/(L·s)

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，若增大催化剂的表面积，则CO转化率_________(填“增大”“减少”或“不变”)。

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t、时刻达到平衡状态的是_________(填字母)

（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) △H=- 867.0kJ/mol

2NO2(g) N2O4(g) △H=一56.9kJ/mol

写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2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。图2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。

b电极上发生的电极反应式为_________。

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2016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。

I．汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，正反应为放热反应。

（1）下列说法正确的是_______________。

A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中一定不再含有NO或CO

B．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂

C．升高温度可使该反应的正反应速率增大、逆反应速率减小

D．单位时间内消耗NO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡

（2）已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在线面实验设计表中，请在下表中的横线上填出合理数据：

实验①中，NO的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化如下图所示。请在给出的坐标图中画出实验②、③中NO的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化的曲线______，并标明各曲线的实验编号。

在280℃下，0～2 s内的平均反应速率v(N2) = ________________________。

II．直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

（3）煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原氮氧化物（NOx）可以转化成无毒害的空气组分，从而消除氮氧化物的污染。请写出CH4催化还原NO2的化学方程式：_______________________________________________________。

（4）将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。右上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a表面发生_______反应（填“氧化”或“还原”），总反应的化学方程式为________________________。

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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)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断：

①该反应在　　　　     能自发进行（填“高温下” 、“低温下” 或“任何温度下”）；

②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝___________。

（2）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。

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，绘得图象如图所示：

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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2015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)　 △H =－867kJ·mol－1

2NO2(g) N2O4(g)　　 △H =－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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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1所示。

据此判断:

①该反应的ΔH____0(填“>”或“<”)。

②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率υ(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。若增大催化剂的表面积，则CO转化率____(填“增大”“减小”或“不变”)。

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____(填字母)。

（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。

例如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-867.0 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJ/mol

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

（3）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)　 △H3 = -130.8 kJ/mol

①一定条件下，上述反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______________　　 (填代号)。

a.逆反应速率先增大后减小

b. H2的转化率增大

c.反应物的体积百分含量减小

d.容器中 值变小

②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图2所示。KA、KB、Kc三者由大到小的关系是_____________________.

③上述合成二甲醚的过程中提高CO2的转化率可采取的措施有__________________、__________________(回答2点）。

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