汽车尾气中通常含有NxOy和CO等大气污染物，科学家寻找高效催化剂实现了汽车尾气的转化进而...

汽车尾气中通常含有NxOy和CO等大气污染物，科学家寻找高效催化剂实现了汽车尾气的转化进而减少汽车尾气对大气的污染。

（1）己知：①CO的燃烧热△H1=-283kJ·mol-1 ②N2（g）+O2（g） =2NO（g） △H2 =+183kJ·mol-1

由此写出NO和CO反应的热化学反应方程式________________________________。

（2）一定温度下，向2L密闭容器中充入4.0mo1NO2和4.0molCO，在催化剂作用下发生反应 4CO（g）+2NO2（g） N2（g）+4CO2（g） △H<0，测得相关数据如下：

①5〜l0min，用N2的浓度变化表示的反应速率为__________________。

②以下表述能说明该反应己达到平衡状态的是________。

A.气体颜色不再变化　　 B.气体密度不再变化　　 C.气体平均相对分子质量不再变化

③20 min时，保持温度不变，继续向容器中加入1.0mol NO2和1.0molCO，在t1时刻反应再次达到平衡，则NO2的转化率比原平衡　　 ______________（填“增大”、“减小”或“不变）。

④该温度下反应的化学平衡常数K=　　 __________ （保留两位有效数字）。

（3）CO、空气与过量KOH溶液可构成燃料电池（石墨为电极）：

①写出该电池的负极反应式____________________________；

②常温下，用该燃料电池电解（惰性电极）1L饱和食盐水（足量），当两极共生成4.48L （折算为标准状况）气体时电解池溶液的pH=__________。（忽略溶液的体积变化，己知1g2=0.3，lg5=0.7）

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科学家寻找高效催化剂，通过如下反应实现大气污染物转化：

(1)NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2，在某催化剂的作用下进行反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g)　 △H＜0，测得不同时间的NH3和O2的浓度如下表：

①前10分钟内的平均速率v(NO)=___________________mol·L-1·min-1

②下列有关叙述中正确的是______________

A.使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率

B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时，说明反应已达平衡

C.当容器内气体的密度不变时，说明反应已达平衡　

D.若该反应的平衡常数K值变大，在平衡移动过程中正反应速率先增大后减小

(2)氨催化氧化时会发生下述两个竞争反应I、II。催化剂常具有较强的选择性，即专一性。

已知：反应I　 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g)　　 △H＜0

反应 II：4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g) +6H2O(g)　　　　 △H＜0

为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量关系如图：

①该催化剂在高温时选择反应____________ (填“ I ”或“ II”)。

②反应I的活化能Ea(正)________ Ea(逆) (填“小于”“等于”或“大于”)。

③520℃时，4NH3(g)+5O24NO(g)+6H2O(g)的平衡常数K=________________ (不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。

④C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因_________________________。

(3)羟胺(NH2OH)的电子式_____________，羟胺是一种还原剂，可用作显像剂还原溴化银生成银单质和氮气，该反应的化学方程式为________________________________________。现用25.00mL0.049mol/L的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+恰好与24.50mL 0.020mol/L的KMnO4酸性溶液完全作用，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是________________________。

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为保护环境，减少汽车尾气中污染物的排放量，政府规定，新车必须安装三元尾气处理装置。

（1）三元尾气处理装置是利用催化剂将汽车尾气中的三种主要污染物转化为无污染的气体。汽车尾气中三种主要大气污染物是：NOx、________和________。试写出在催化剂作用下，氨气还原NO2的化学方程式：_____________________，在该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为________。

（2）北京市拟用甲醇替代液化石油气作为公交车的燃料，甲醇作为汽车燃料的好处是_______________，写出甲醇燃烧的化学方程式：_________________________________________________________。

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减少汽车尾气造成环境污染的方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它的作用是使CO、NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧和SO2的转化。

(1)写出CO与NO反应的化学方程式：________________。

(2)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是___________。

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化学家一直致力于对化学反应进行的方向、限度和速率进行研究，寻找合适理论对其进行解释。

I.为了治理汽车尾气污染（含有NO、CO、烃类等），科学家设计在汽车排气管上装上催化剂发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。某温度下，向体积为1L的密闭容器中充入NO、CO各0.1mol，平衡时NO的转化率为60%，计算该反应的平衡常数K=______________；此反应常温下能够自发进行的原因是_______________________。

Ⅱ.右图是高锰酸钾酸性溶液与草酸发生反应的有关图象，溶液体积为500mL。　　

（1）该反应在10-30s的化学反应速率v(Mn2+)=________________________。

（2）请写出该反应的离子方程式____________________________________________________。

（3）观察图象说明在一定温度下反应速率起始缓慢然后加快的原因______________________。

Ⅲ. 难溶电解质FeS在水溶液中存在着溶解平衡：FeS(s)Fe2+(aq) + S2－(aq),在一定温度下，Ksp=c(Fe2+)·c(S2－)=6.25×10-18；在该温度下，氢硫酸饱和溶液中存在c2(H+)· c(S2－)=1.0×10-22。将适量FeCl2投入氢硫酸饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2+)=1.0 mol·L－1，应调节溶液的c(H+)=_______。

IV.氢硫酸中H2S是分步电离的，H2SH+ + HS－　 K1=1.3×10-7，HS-H+ + S2－ K2=7.1×10-15欲使溶液中c(S2－)浓度增大，应采取的措施有_____________。

A．加入NaOH　　　　　　　 B．加入CuSO4 C．适当降低温度　　　　 D．通入过量SO2 E．加入Na2CO3 (H2CO3电离常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11)

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下列说法错误的是（    ）

A．汽车尾气系统装配催化转化器可减少CO、NO的污染

B．使用含铅汽油会使汽车尾气转化器中的催化剂中毒

C．水中的重金属污染主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、钠（Na）

D．水中的某些重金属污染物可被微生物转化为毒性更大的有机化物

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化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法不正确的是(　　)。

A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放

B．研发可降解高分子材料 ，减少“白色污染”

C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源

D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用

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在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。

(1)已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　 ΔH＝＋180.5 kJ/mol；

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　　 ΔH＝－221.0 kJ/mol；

C(s)＋O2(g)=CO2(g)　　 ΔH＝－393.5 kJ/mol。

尾气转化的反应之一：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH__________。

(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。

①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、_____________等必须相同。

②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图所示。空燃比约为____________时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。

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碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题：

(1)催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　　　 △H1=+180.5 kJ/mol；

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　　　　　　　 △H2=－221.0 kJ/mol；

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　　　　　　　　 △H3=－393.5 kJ/mol

则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=___________。

(2)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时，分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示：

①该温度下，若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3，其浓度均为3 mol/L，则此时v正____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系，如图所示，表示c(N2)—t的曲线是______。在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________。

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

①由图可知，在1100K时，CO2的体积分数为__________。

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=______[已知：气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。

(4)在酸性电解质溶液中，以惰性材料作电极，将CO2转化为丙烯原理如图所示

①太阳能电池的负极是_______(填“a”或“b”)

②生成丙烯的电极反应式是___________。

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