(12分)随着氮氧化物污染的日趋严重，我国将于“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，我国将于“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（g）+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)  △H.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，反应进行到不同时刻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，经过一段时间后反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________

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

（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)+2H₂0(g)  △H=-574kJ.mol^-1

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

③H₂O(g)=H₂O(l)  △H=-44.0kJ.mol^-1

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

（3）选择性催化还原（SCR）脱硝技术是目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术之一。该技术涉及以下反应：4NO(g)+4NH₃(g)+ O₂(g)=在4N₂(g)+ 6H₂O(g),在恒容的密闭容器中，下列有关说法中正确的是________（填字母）

A．其他条件不变，使用高效催化剂，烟气中NO的转化率增大

B．单位时间内消耗NH₃和NO的物质的量之比为1:1时，反应达到平衡

C．其他条件不变时升高温度，反应的平衡常数减小

D．反应达到平衡后，再向容器中充入等量的反应物，再次达到平衡时，NO的转化率减小

（4）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，该电极的电极反应可表示为________

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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^－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。

（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下可将SO₂转化为SO₄^2－，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，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：

①10min~20min以v(CO₂) 表示的反应速率为 ________。

②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________　　________（填序号字母）。

A．容器内压强保持不变　　      B． 2v_正(NO) = v_逆(N₂)

C．容器内CO₂的体积分数不变    D．混合气体的密度保持不变

⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是。请在下图中画出30min至40min 的变化曲线。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化碳（）排放量减少8%，氮氧化物（）排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法，利用钠碱循环法可脱除烟气中的。

（1）在钠碱循环法中， 溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收制得，该反应的离子方程式是_______________________。

（2）吸收液吸收的过程中，pH随变化关系如下表：

①上表判断溶液显______________性，用化学平衡原理解释：_____________。

②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（选填字母）：___________。

a.

b.

c.

（3）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：

①在阳极放电的电极反应式是________________。

②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：

_________________。

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随着大气污染的日趋严重，我国提出于“十二五”期间，將二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物（NOx)排放量减少10%，二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。

(1)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx形成酸雨、污染大气。采用NaClO和Ca(ClO)2的混合溶液作为吸收剂可得到较好的烟气脱硫效果，已知下列反应：

SO2（g）+2OH−（aq）===SO32−（aq）+H2O（l）　　　 ΔH1

ClO−（aq）+SO32−（aq）===SO42−（aq）+Cl−（aq）　　 ΔH2

CaSO4（s）===Ca2+（aq）+SO42−（aq）　　 ΔH3

则反应SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO−（aq）+2OH−（aq）===CaSO4（s）+H2O（l）+Cl−（aq）的ΔH=_______。

(2)在“十二五”期间重庆市也积极展开了主城区各工厂燃料“媒改气”的整改行动。“煤改气中“气”的主要成分为:____（填化学式), 其空间结构为_____（填名称），它与C3H8互称为________。

(3)甲醇(CH3OH)是一种液态可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，在25℃、101KPa下， 1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式________。该反应在低温下___（填“自发”、“不自发”）。

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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%，二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。

(1)在恒温，容积为1 L恒容中，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1)，请回答下列问题:

①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:________。

②ΔH2＝__________kJ·mol－1。

③在相同条件下，充入1 mol SO3和0.5 mol的O2，则达到平衡时SO3的转化率为___________；此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。

(2)中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。

①CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应:CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min，v(H2)＝________mol·L－1·min－1。

②能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。

A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)

B.混合气体的密度不随时间的变化而变化

C.单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O

D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变

③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少，其他条件不变时，可采取的措施有________(填编号)。

A.升高温度　　 B.缩小容器体积　 C.再充入CO2气体　 D.使用合适的催化剂

(3)工业上，CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。

A.该反应正反应是放热反应

B.该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应ΔS<0

C.在T ℃时，1 L密闭容器中，投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100

D.工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃，是因为此条件下，原料气转化率最高

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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%，二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。

（1）在恒温，容积为1 L容器中，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，回答下列问题：

①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: _____________________________

②ΔH2＝__________kJ·mol－1。

③在相同条件下，充入1 mol SO3和0.5 mol的O2，则达到平衡时SO3的转化率为___________；此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。

（2）中国政府承诺，到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50% 。

①CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应:CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min，v(H2)＝________mol·L－1·min－1。  此条件下该反应的平衡常数为__________

②能说明上述反应达到平衡状态的是______(填编号)

A、反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)

B、混合气体的密度不随时间的变化而变化

C、CO2的体积分数在混合气体中保持不变

D、单位时间内消耗3 mol H2，同时消耗1 mol H2O

③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少，其他条件不变时，可采取的措施有________(填编号)。

A.升高温度      B.缩小容器体积       C.再充入CO2气体     D.使用合适的催化剂

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二氧化硫和氮氧化物(NO_x)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。

（1）可利用甲烷催化还原NO_x的方法处理NO_x ，反应如下：

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

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

则CH₄(g)+2NO₂(g) ＝ N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝________；

（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，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示，则平衡常数K=________(小数点后保留3位)；

①若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO气体0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

②若保持温度不变，20min时向原平衡容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

③20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________

(填字母)；

A．加入催化剂          B．降低温度           C．缩小容器体积        D．增加CO₂的量

（3）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2－，从 而实现对SO₂的处理(总反应为2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄)。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________；

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染。

（1）请写出NH3的电子式________________。

（2）已知： ① H2O(l)=H2O(g) △H1= +44.0kJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2= +229.3 kJ·mol-1

③ 4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O( g)△H3 =-906.5 kJ·mol-1

则反应④ 4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) 的△H=_______；该反应的平衡常数K的表达式为__________;增加压强,该反应中NO的转化率将____________ (填“提高”、“不变”或“降低”)。

（3）一定温度下，在容积固定的密闭容器中，发生反应④，下列能判断该反应达到平衡的是____________ (填标号)

A．c(NH3)=c(N2) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 B．容器中压强不变

C．容器中混合气体的密度不变　　　　　　　　　　 　　 D．1molN-H键断裂的同时，生成1molO-H键

（4）某小组研究了NH3和NO在Ag2O催化剂表面发生上述反应④,其中NO在一定时间内的转化率随温度变化的结果如右图所示。在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是____________。在温度为420～580K时，有氧条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件的原因可能是____________。

Ⅱ．用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氨还原率与配比关系如右图。

（5） 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，将N元素转变为对环境无害的气体写出该反应的化学方程式____________。

（6）随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是____________。

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目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（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）+2H2 O（g） ΔH＝－574 kJ·mol－1

②CH4 （g）+4NO（g）＝2N2 （g）+CO2 （g）+2H2 O（g） ΔH＝－1160 kJ·mol－1

③H2O（g）＝H2O（l） ΔH＝－44．0 kJ·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________　　　

（2）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）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭NO，恒温条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_____　　　　　　 __

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

②在该温度下时．该反应的平衡常数为　　　　　　　　　 （保留两位小数）；

③在30 min，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件是___　　　　　　 __。

（3）合成塔失去活性的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下，该电池的总反应为：Zn（s）+2MnO2 （s）+H2O（l）= Zn（OH）2 （s）+Mn2O3（s），该电池正极的电极反应式是 　　　　　　　　 。PbO2 可以通过石墨为电极，Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为　　　　　　　　　 ，阴极上观察到的现象是　　　　　　 ；若电解液中不加入Cu（NO3）2这样做的主要缺点是 　　　　　　　　　　 。

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