近年来，我国机动车保有量持续增长，汽车尾气排放已成为城市的主要污染源，汽车尾气催化净化成为...

近年来，我国机动车保有量持续增长，汽车尾气排放已成为城市的主要污染源，汽车尾气催化净化成为及其重要的环保产业。回答下列问题：

(1)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)　 △H<0。　 在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①第一次达平衡时，NO的转化率为_____________ ，T1℃时，该反应的平衡常数K＝_______________。

②30min后只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________;

③若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol·L-1，则反应达平衡时c(NO)=________。

④若升高温度为T2℃，该反应是平衡常数K减小，原因是_______________。

(2)在汽车排气管加装催化转换器，可有效降低污染物的浓度。已知，催化转换器的效率计算：

ηi= ×100%。ηi为排气污染物i的催化效率；c1(i)为排气污染物i在入口处的浓度；c2(i)为排气污染物i在出口处的浓度。JPG三元催化剂的部分实验数据如下表：

①在上述条件下，η(CO)、η(NOx)均达100%，η(CxHy)=_____________。

②两种不同的催化剂JFG和HPA-8在不同温度、流量下CxHy的去除率如图所示：

比较两种催化剂在不同温度下对CxHy的转化效率，由此可得出的结论是____________。

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近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。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、NO_x、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：

①  N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)          △H=+180.5kJ/mo1

②  2C(s)+O₂(g)=2CO(g)         △H=－221.0kJ/mo1

③  C(s)+O₂(g)=CO₂(g)           △H=－393.5kJ/mo1

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

（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）；

①前2s内的平均反应速率v（N₂）=________。

②在该温度下，反应的平衡常数K=________L·mo1^－1（写出计算结果）。

③对于该可逆反应，通过综合分析以上信息，至少可以说明________（填字母）

A．该反应的反应物混合后很不稳定

B．该反应一旦发生将在很短的时间内完成

C．该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小

D．该反应在一定条件下能自发进行

E．该反应使用催化剂意义不大

（3）为节约能源，减少污染，该研究小组继续探究一种高铁电池，这是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为

该电池放电时负极反应式为________，每有1mo1K₂FeO₄被还原，转移电子的物质的量为，充电时阳极反应式为________。

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据公安部2019年12月统计，2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。

I.汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。

（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 △H1=−393.5kJ·mol−1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 △H2=−221.0kJ·mol−1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　 △H3=+180.5kJ·mol−1

CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式___。

（2）对于2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），在一定温度下，于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO，反应开始进行。

下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___（填字母代号）。

A.比值不变

B.容器中混合气体的密度不变

C.v（N2）正=2v（NO）逆

D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变

（3）使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图2所示。

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式__。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理___。

（4）T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　 △H<0。实验测得：v正=v(CO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(CO)·c(O2)，v逆=(CO2)消耗=k逆c2(CO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(CO)、n(O2)如表：

①T1温度时=___L/mol。

②若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T2__T1(填“>”、“<”或“=")。

II.“低碳经济”备受关注，CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。在0.1MPa、Ru/TiO2催化下，将一定量的H2和CO2置于恒容密闭容器中发生反应X：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　　 △H<0

（5）为探究反应X的反应速率与浓度的关系，向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0mol•L-1的H2与CO2。恒温条件下，根据相关数据绘制出反应速率与浓度关系曲线：v正～c（CO2）和v逆～c（H2O）。则与曲线v正～c（CO2）相对应的是如图___曲线。（填“甲”或“乙”）；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线乙对应的平衡点可能为___（填字母）。

（6）温度为T时，向10L密闭容器中充入5molH2和CO2的混合气体，此时容器内压强为5P，两种气体的平衡转化率ɑ与的关系如图所示：

①图中CO2的平衡转化率可用表示___（L1或L2）

②该温度下，反应X的平衡常数Kp=___。

（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

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据公安部2019年12月统计，2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。

I.汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。

（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 △H1=−393.5kJ·mol−1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 △H2=−221.0kJ·mol−1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H3=+180.5kJ·mol−1

CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式___。

（2）对于2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），在一定温度下，于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO，反应开始进行。

下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___（填字母代号）。

A.比值不变

B.容器中混合气体的密度不变

C.v（N2）正=2v（NO）逆

D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变

（3）使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图2所示。

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式___。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理___。

（4）T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　 △H<0。实验测得：v正=v(CO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(CO)·c(O2)，v逆=(CO2)消耗=k逆c2(CO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(CO)、n(O2)如表：

①T1温度时=___L/mol。

②若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T2__T1(填“>”、“<”或“=")。

II.“低碳经济”备受关注，CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。在0.1MPa、Ru/TiO2催化下，将一定量的H2和CO2置于恒容密闭容器中发生反应X：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　 △H<0

（5）温度为T时，向10L密闭容器中充入5molH2和CO2的混合气体，此时容器内压强为5P，两种气体的平衡转化率ɑ与的关系如图所示：

①图中CO2的平衡转化率可用表示___（L1或L2）

②该温度下，反应X的平衡常数Kp=___。（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

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近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。回答下列问题：

（l）汽车发动机工作时会引起反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。2000K时，向容积为2L的密闭容器中充入2molN2与2molO2，发生上述反应，经过5min达到平衡，此时容器内NO的体积分数为0.75% ．则该反应在5min内的平均反应速率v(O2)=_______mol/(Lmin)，N2的平衡转化率为_______，2000K时该反应的平衡常数K=_____。

（2）一定量NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的关系如右图所示。

① 反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)为______反应（填“吸热”或“放热”) ；

②一定温度下，能够说明反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)已达到平衡的是_____（填序号）；

a.容器内的压强不发生变化　　　　　　　　

b．混合气体的密度不发生变化

c. 2NO、N2、O2的浓度保持不变　　　　　

d．单位时间内分解4molNO，同时生成2molN2

③ 在四个容积和温度均完全相同的密闭容器中分别加入下列物质，相应物质的量（mol）如下表所示。相同条件下达到平衡后，N2的体积分数最大的是_______（填容器代号）；

（3）当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx。可用CH4催化还原NOx以消除氮氧化物污染。

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

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

①写出CH4与NO反应生成N2、CO2、H2O(g)的热化学方程式：___________；

②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为___________________。

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近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。回答下列问题：

（l）汽车发动机工作时会引起反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。2000K时，向容积为2L的密闭容器中充入2molN2与2molO2，发生上述反应，经过5min达到平衡，此时容器内NO的体积分数为0.75% ．则该反应在5min内的平均反应速率v(O2)=_______mol/(Lmin)，N2的平衡转化率为_______，2000K时该反应的平衡常数K=_____。

（2）一定量NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的关系如右图所示。

① 反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)为______反应（填“吸热”或“放热”) ；

②一定温度下，能够说明反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)已达到平衡的是_____（填序号）；

a.容器内的压强不发生变化　　　　　　　　

b．混合气体的密度不发生变化

c. 2NO、N2、O2的浓度保持不变　　　　　

d．单位时间内分解4molNO，同时生成2molN2

③ 在四个容积和温度均完全相同的密闭容器中分别加入下列物质，相应物质的量（mol）如下表所示。相同条件下达到平衡后，N2的体积分数最大的是_______（填容器代号）；

（3）当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx。可用CH4催化还原NOx以消除氮氧化物污染。

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

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

①写出CH4与NO反应生成N2、CO2、H2O(g)的热化学方程式：___________；

②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为___________________。

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近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。回答下列问题：

（l）汽车发动机工作时会引起反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。2000K时，向容积为2L的密闭容器中充入2molN2与2molO2，发生上述反应，经过5min达到平衡，此时容器内NO的体积分数为0.75% ．则该反应在5min内的平均反应速率v(O2)=_______mol/(Lmin)，N2的平衡转化率为_______，2000K时该反应的平衡常数K=_____。

（2）一定量NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的关系如右图所示。

① 反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)为______反应（填“吸热”或“放热”) ；

②一定温度下，能够说明反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)已达到平衡的是_____（填序号）；

a.容器内的压强不发生变化　　　　　　　　

b．混合气体的密度不发生变化

c. 2NO、N2、O2的浓度保持不变　　　　　

d．单位时间内分解4molNO，同时生成2molN2

③ 在四个容积和温度均完全相同的密闭容器中分别加入下列物质，相应物质的量（mol）如下表所示。相同条件下达到平衡后，N2的体积分数最大的是_______（填容器代号）；

（3）当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx。可用CH4催化还原NOx以消除氮氧化物污染。

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

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

①写出CH4与NO反应生成N2、CO2、H2O(g)的热化学方程式：___________；

②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为___________________。

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近年来，汽车尾气催化净化成为极其重要的环保产业。请回答下列问题：

I.治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置。发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。

(1)实际测试某汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线如图一，0~10 s阶段，CO、NO百分含量没有明显变化的原因是______；

(2)在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图二。

①已知T2>T1，则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H___0（填“>”、“=”或“<”）。

②为同时提高反应速率和NO的平衡转化率，可采取的措施有______(填字母序号)。

a.改用高效催化剂　　　　 b.缩小容器的体积

c.增加CO的浓度　　　　 d.升高温度

③压强为10MPa、温度为T1下，该温度下用分压表示的平衡常数Kp=___MPa-1（分压=总压×物质的量分数）。

II.汽车尾气中CO与N2O会发生反应：N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)　　 ΔH。几种物质的相对能量如下：

(3)ΔH=___kJ/mol。

(4)实验室用Fe+作催化剂，以N2O和CO投入比为1：1模拟上述反应，其总反应分两步进行：

第一步：Fe++N2OFeO++N2；

第二步：___（写反应方程式）。

催化过程中，c(N2)和c(CO2)几乎相等，由此判断该反应进行的快慢由第___步反应决定。

请在如图中绘制反应在催化剂作用下的“能量～反应过程”示意图___。已知：两步反应均放热。

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