空气污染问题日益引起全民关注。（1）汽车尾气中存在大量的CO、NO、NO2和碳氢化合物，可...

空气污染问题日益引起全民关注。

（1）汽车尾气中存在大量的CO、NO、NO2和碳氢化合物，可采用铂等贵金属作为催化剂，使CO和NO转化为无毒的气体，请写出其化学方程式____________________________

（2）科研工作者研究出利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫 （SO2、SO3）和氮 （NO、NO2）的新工艺，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CaSO4 和Ca（NO3）2  。

①硫酸型酸雨的形成过程是大气中的SO2 溶于雨水生成某种弱酸，在空气中经催化氧化生成硫酸，该过程中反应的化学方程式为 ____________________________、 ______________________________

②CaSO4 可以调节水泥的硬化时间。尾气中 SO2 与石灰乳反应生成CaSO4 的化学方程式为___________________________

③ Ca（NO3）2可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等.尾气中NO、NO2与石灰乳反应生成Ca（NO3）2的化学方程式 ___________________________

（3）还可用NaClO2溶液（溶液呈碱性）作为吸收剂，对含有SO2和NOX的燃煤烟气进行脱硫、脱硝。（已知：酸性条件下，ClO2-会转化成ClO2和Cl-。ClO2是黄绿色、易溶于水的气体，具有强氧化性，能氧化SO2或NOX）在鼓泡反应期中通入含SO2和NO的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液的浓度为5×10-3mol·L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_____________________________。增加压强，NO的转化率_______（填“提高”、“不变”或“降低”）。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐__________（填“提高”、“不变”或“减小”）。

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汽车尾气作为空气污染的主要来源之一，其中含有大量的有害物质，包括CO、NOx、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等。对汽车尾气的治理使环境工作者面临了巨大的挑战。试回答下列问题：

（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：

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

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

则由CH4将NO2完成还原成N2，生成CO2和水蒸气的热化学方程式是____________________；

（2）NOx也可被NaOH溶液吸收而生成NaNO3、NaNO2，已知某温度下，HNO2的电离常数Ka=9.7×10-4mol•L-1，NO2-的水解常数为Kh=8.0×10-10mol•L-1，则该温度下水的离子积常数=______（用含Ka、Kh的代数式表示），此时溶液的温度______25℃（“＞”、“＜”、“=”）。

（3）化工上利用CO合成甲醇，反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-90.8KJ•mol-1。不同温度下，CO的平衡转化率如右图所示：图中T1、T2、T3的高低顺序是________，理由是______。

（4）化工上还可以利用CH3OH生成CH3OCH3。在体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。

该反应的正反应为________反应（填“吸热”、“放热”），若起始是向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向_____方向进行（填“正”、“逆”）。

（5）CH3OH燃料电池在便携式通讯设备、汽车等领域有着广泛的应用。已知电池工作时的总反应方程式为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，电池工作时的示意图如右图所示：

质子穿过交换膜移向_____电极区（填“M”、“N”），负极的电极反应式为________。

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环境问题已成为人类共同关注的话题，燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、CO等有害气体，消除方法有多种。

（1）用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。已知：

①N2(g)+ O2(g)＝2NO(g)  △H＝180.5 kJ/mol

②2C(s)+ O2(g)＝2CO(g)  △H＝—221kJ/mol

③C(s)+ O2(g)＝CO2(g)  △H＝—393. 5 kJ/mol

写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式__________________。

（2）①用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　　 ΔH=QkJ·mol-1，写出上述反应的平衡常数表达式_______，已知该反应的平衡常数K随温度升高而减小，则Q_______0（填“>”或“<”或“=”）。

②某温度下，密闭容器中CH4与NO的起始浓度分别为1mol/L、2mol/L，其中c(NO)随时间变化如图所示，t2时达到平衡，保持温度不变在t2时将容器容积压缩到一半，请画出t2-t3 c(CH4)随时间变化的曲线。_______

（3）①为提高反应：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)中的转化率，可以采取在恒压条件下充入稀有气体，解释其原因______________。

②电解吸收法处理氮氧化物废气的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-，同时用石墨电极电解将NO2-转化成NO3-，电解条件下循环利用NO3-来处理氮氧化物。写出该法处理NO2总反应的化学方程式_______。

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(14分)近几年来关于氮污染的治理倍受关注。

（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。

①在图示的转化中，被还原的元素是　　　　 ，X的化学式为　　　　 。

②SCR技术可使NOx与NH3的直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为4:1时，写出发生反应的化学方程式：　　　　 。

（2）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。

①写出上述反应的离子方程式：　　　　 。

②若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况)，则需消耗浓度为0.5 mol·L—1的次氯酸钠的体积为　 　 mL。

（3）某工业废水中含有毒性较大的CN—，可用电解法将其转变为N2，装置如图所示。气体甲是　　　　 (写化学式)，电解池中生成N2的电极反应式为　　　　 。

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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。

（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。

图1　　 图2

①在图示的转化中，被还原的元素是_______________，X的化学式为________________。

②钡元素在周期表中的位置是_________________。

（2）SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式：___________________。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：NONO2N2

反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O == NO2 + HNO3 + 2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是______________。

（4）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。

①写出次氯酸钠的电子式_________________。

②检验废水中是否存在NH4+的方法是____________________________。

③若处理废水产生了0.448LN2（标准状况），则需消耗浓度为2mol·L-1的次氯酸钠的体积为_______________mL。

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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。

（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 图2

①在图示的转化中，被还原的元素是　　 　　　　　　 　　 ，X的化学式为　　 　　　　　　 　 。

②氮元素在周期表中的位置是 　　　　　　　 　　　 。

（2）SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　 。已知NOx与NH3的反应△H＜0，为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　 （任写一条）。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：NONO2N2

反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O == NO2 + HNO3 + 2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是　　　 　　 　 。

（4）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。

①写出次氯酸钠的电子式_________________。

②检验废水中是否存在NH4+的方法是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 。

③若处理废水产生了0.448 L N2（标准状况），则需消耗浓度为2 mol·L-1的次氯酸钠的体积为　 　　　　 mL。

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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。

(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。

①在图示的转化中，被还原的元素是_______________，X的化学式为__________________。

②钡元素在周期表中的位置是___________________________。

(2)SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的最之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式:____________________________。

(3)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:NONO2N2反应I的化学方程式是2NO+ ClO2+H2O==NO2+HNO3+ 2HCl，反应II的离子方程式是__________________。

(4)加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。

①检验废水中是否存在NH4+的方法是_______________________________________________。

②若处理废水产生了0.448LN2 (标准状况)，则需消耗浓度为2mol/L的次氯酸钠的体积为____mL。

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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。

（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。

①在图示的转化中，被还原的元素是　　　　　　　 ，X的化学式为　　　　　　　　 。

②氮元素在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　 。

（2）SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2∶1时，写出发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。已知NOx与NH3的反应△H＜0，为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (任写一条)。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：NONO2N2。反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2ONO2 + HNO3 + HCl，反应Ⅱ的离子方程式是　　　　　　　　　　　 。

（4）加入过量次氯酸钠可使废水中完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。

①写出次氯酸钠的电子式_____________________。

②检验废水中是否存在的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况)，则需消耗浓度为2 mol·L−1的次氯酸钠的体积为　　 mL。

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“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO、NO2-、碳氢化合物大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。

(1)已知：汽车尾气中的CO、NOx、碳氮化合物是大气污染物。使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成无毒物质。

已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H1=+180.5kJ/mol　　 K1(该反应的平衡常数)

2C(s) +O2(g) =2CO(g)　　　　　 △H2=-221kJ/mol　　　　 K2 (同上)

C(s) +O2(g) =CO2(g)　　　　　　 △H3=-393.5kJ/mol　　  K3(同上)

写出NO(g) 与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式_________，以及该热化学方程式的平衡常数K=________(用K1、K2、K3表示)

(2)污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为:2NO2+4CO4CO2+N2　 △H=-1200kJ/mol。

①某温度下，在2L密闭容器中充入0.lmolNO2和02m1CO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的29/30，则反应开始到平衡时NO2的平均反应速率v(NO2)=_________mol/(L·s)。

②若容器中观察到____________________________，可判断该反应达到平衡状态；

③能使该反应的反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动的是_______。

A.及时分离出CO2　　　　　　　　　　　　 B.适当升高温度

C.减小容器体积使体系压强增大　　　　 D.选择高效催化剂

(3)电化学降解NO2-的原理如图:

阴极反应式为_____________________________________。

(4)在高效催化剂作用下可用NH3还原NO2进行污染物处理。

①相同条件下，选用A、B、C三种催化剂进行反应，生成氮气的物质的量与时间变化如图。活化能最小的是________[用E(A)、E(B)、E(C)表示三种催化剂下该反应的活化能]。

②在催化剂A作用下测得相同时间处理NO2的量与温度关系如图。试说明图中曲线先增大后减小的原因____________________________________________________(假设该温度范围内催化剂的催化效率相同)。

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空气污染问题日益引起全民关注。工业生产中产生的SO2、NO等为主要污染物。根据你所学化学知识完成下列问题：

Ⅰ．（1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm（1μm=103nm）的颗粒物。下列说法不正确的是_________（填字母序号）。

a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程

b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害

c．直径介于1～2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体

d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染

（2）SO2为重要的含硫化合物，是形成酸雨的主要污染物之一。在实验室中，若用70%的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫，并要求方便控制反应速率，可选用如图所示气体发生装置中的_______（填下列序号字母）。

（3）为研究SO2的性质，如图在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸（以不接触纸条火准）。

下列有关说法正确的是___________

A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色

B．湿润的品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性

C．湿润的淀粉KI－试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2

D．NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2

（4）一定温度下，在密闭容器中SO2与O2反应生成1molSO3气体时，放出akJ热量。

①该温度下SO2与O2反应的热化学方程式为__________________________。

②已知：2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)　　 △H= -b kJ•mol-1　 （a＞b＞0）

则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)　 的△H=________________。

Ⅱ．硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%（体积分数）时需要处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中的二氧化硫的含量，采用以下方案：

实验步骤如下图流程图所示：

（1）步骤①中反应的离子方程式为____________________________。

（2）步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是____________________________。

Ⅲ．工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO，同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下（Ce为铈元素）．

请回答下列问题．

（1）装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行，写出NO被氧化为NO2-的离子方程式__________。

（2）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图所示；

图中A为电源的______（填“正”或“负”）极.右侧反应室中发生的主要电极反应式为__________。

（3）已知进人装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为 0.75mol/L，要使 1m3该溶液中的NO2-完全转化为 NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为_______L。

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