近几年我国大面积发生雾霾天气，其主要原因是SO2、NOx、挥发性有机物等发生二次转化，研究...

近几年我国大面积发生雾霾天气，其主要原因是SO2、NOx、挥发性有机物等发生二次转化，研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。

（1）在一定条件下，CH4可与NOx反应除去NOx，已知有下列热化学方程式：

①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)  △H＝－890.3 kJ·mol-1

②N2(g)＋2O2(g)2NO2(g)   △H＝+67.0 kJ·mol-1

③H2O(g)＝H2O(l)   △H＝－41.0 kJ·mol-1

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

（2）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨。

① b表示_____离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A—E分别代表生产中的原料或产品。其中C为硫酸，则A表示______________。

②阳极的电极反应式为______________________________________。

（3）SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。若在T1℃、0.1 MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2〔其中n(SO2):n(O2)=1:1〕，测得容器内总压强与反应时间如图二所示。

①图中A点时，SO2的转化率为________。

②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，则C点的正反应速率v0(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vA(逆)_____ v0(正) (填“>” “<”或“ = ”)。

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研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。

I.NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。

已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H＝＋180 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) △H＝－564 kJ·mol－1

(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) △H＝___________。

(2)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。

①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为p＝2MPa，则T℃时该反应的压力平衡常数Kp＝___________；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.15 mol，平衡将___________ (填“向左”、“向右”或“不”)移动。

②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是___________(填序号)

A.增大CO浓度　　　 B.升温　　　 C.减小容器体积　　　 D.加入催化剂

II.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

(3)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为___________；若通入的NO体积为4.48L(标况下)，则另外一个电极通入的SO2质量至少为___________g。

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环境监测显示，某地市的主要气体污染物为SO2、NOx、CO等，其主要来源为燃煤、机动车尾气。进行如下研究：

（1）为减少燃煤对SO2的排放，可将煤转化为清洁燃料水煤气（CO和H2）。

已知：　 ΔH＝241.8kJ·mol－1，

　 ΔH＝－110.5kJmol－1

写出焦炭与1mol水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式：________。

（2）汽车尾气中NO是在发动机汽缸中生成的，反应为N2（g）＋O2（g）2NO（g）　 ΔH＞0。

①将含0.8molN2和0.2molO2（近似空气组成）的混合气体充入某密闭容器中，保持1300℃反应达到平衡，测得生成8×10－4molNO。计算该温度下此反应的化学平衡常数K＝________（填近似计算结果）。

②汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是________．

（3）利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并利用阴极排出的溶液吸收NO2。

①电极A的电极反应式为________；

电极B的电极反应式为________。

②碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时生成SO32－。该反应的离子方程式为________。

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环境监测显示，某地市的主要气体污染物为SO2、NOx、CO等，其主要来源为燃煤、机动车尾气。进行如下研究：

（1）为减少燃煤对SO2的排放，可将煤转化为清洁燃料水煤气（CO和H2）。

已知：　 ΔH＝－241.8kJ·mol－1

　 ΔH＝－110.5kJmol－1

写出焦炭与1mol水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式：________。

（2）①在101 kPa时，H2(g)在 1.00 mol O2(g)中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571．6 kJ的热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为________________________________。

②1.00 L 1.00 mol·L−1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L−1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ热量，表示其中和热的热化学方程式为____________________________。

（3）利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并利用阴极排出的溶液吸收NO2。

电极A的电极反应式为________；

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环境监测显示，某地市的主要气体污染物为SO2，NOx，CO等，其主要来源为燃煤、机动车尾气。进行如下研究：

（1）为减少燃煤对SO2的排放，可将煤转化为清洁燃料水煤气（CO和H2）。

已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol

C（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式______；

（2）汽车尾气中NO是在发动机气缸中生成的，反成为：N 2(g)+O 2(g)  2NO(g)  △H＞0

①将含0.8 mol N2和0.2molO2（近似空气组成）的混合气体充入某密闭容器中，保持1300℃反应达到平衡，测得生成8×10-4molNO 。计算该温度下此反应的化学平衡常数K=_______（填近似计算结果）。

②汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时问内NO排放最越大，原因是______________。

(3)利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并利用阴极排出的溶液吸收NO2。

①电极A的电极反应式为________________；电极B的电极反应式为_____________。

②碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时生成SO32-。该反应的离子方程式为_______________。

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研究碳、氮及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。

(1)氧化还原法消除NOx的转化如下：NONO2N2

已知：NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1

2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－116.2 kJ·mol－1

则反应Ⅰ的热化学方程式为___________________________________________________________。

(2)有人设想将CO按下列反应除去：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)　ΔH>0，请你分析该设想能否实现？________(填“能”或“否”)，依据是_________________________________________。

(3)一定条件下，CO可与粉末状的氢氧化钠作用生成甲酸钠。已知常温时，甲酸的电离平衡常数Ka＝1.70×10－4。

①甲酸钠的水溶液呈碱性，请用离子方程式表示其原因________________________________________。

②向20 mL 0.1 mol·L－1的甲酸钠溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L－1的盐酸，混合液呈________(填“酸”或“碱”)性，溶液中离子浓度从大到小的顺序为_________________________________。

(4)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示：

①该反应的正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。

②200 ℃时，平衡后向恒容容器中再充入0.1 mol NO，再次平衡后，NO的百分含量将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

③计算反应在335 ℃时的平衡常数为________。

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氮和硫的化合物在生产生活中广泛存在。研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。

Ⅰ.(1)已知：

2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　　　　 △H1=﹣566.00kJ•mol-1

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　　　 △H2=﹣196.6kJ•mol-1

2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)　　　 △H3=﹣113.0kJ•mol-1

则反应2NO2(g)+SO2(g)+ CO(g) SO3(g)+2NO(g)+ CO2(g)的△H=_________kJ•mol-1。

(2)NOx主要来源于汽车尾气。T℃时，模拟汽车尾气催化转化：2NO+2CO2CO2+N2，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15min)中NO的物质的量随时间变化如右图所示：

①T℃时该化学反应的平衡常数K=____；

②图中a、b分别表示使用同种催化剂时，达到平衡过程中n(NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是____(填“a”或“b”)。

Ⅱ．科学家发明了NH3燃料电池，以KOH为电解质，原理如右图所示。该燃料电池的负极反应式为__________________。

Ⅲ.SO2主要来源于煤的燃烧。

25℃时，电离平衡常数：

回答下列问题：

(1)常温下，pH相同的下列溶液：①Na2CO3、②NaHCO3、③Na2SO3。物质的量浓度由大到小的排列顺序为___________＞___________＞___________。（用序号表示）

(2)已知NaHSO3溶液显酸性，下列说法正确的是_________________。

A. c(Na+)＝2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3)　　　

B. c(Na+)+c(H+)＝c(OH-)+c(HSO3-)+c(SO32-)

C. c(HSO3-)> c(H+)> c(H2SO3)> c(SO32-)

D. c(H＋)＋c(H2SO3)＝c(SO32-)＋c(OH-)

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十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

汽车的排气管上安装“催化转化器”，发生反应①：2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g） △H＝－746.5 kJ·mol－1。

（1）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中（0～15min）NO的物质的量随时间变化如图。

①图中a，b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n（NO）的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是__。（填“a”或“b”）

②T℃时，该反应的化学平衡常数K＝__；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，则平衡将__移动。（填“向左”、“向右”或“不”）

③15min时，若改变外界反应条件，导致n（NO）发生图中所示变化，则改变的条件可能是___（任答一条即可）。

④又已知：反应②N2（g）＋O2（g）2NO（g）　 △H2＝＋180.5 kJ·mol－1，则CO的燃烧热△H＝__。

（2）在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生上述反应①，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。

①温度：T1__T2（填“<”或“>”）。

②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的____点。

（3）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率（脱硝率即NO的转化率）与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图所示。

为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是________。

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研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：1molCO（g）与适量的SO2（g）反应生成S（s）和CO2（g）时，放出135kJ的热量，则此反应的热化学方程式为______________。

（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体，用CO（g）处理NO2（g）的能量转化关系如图所示。

标准状况下，22.4LCO和NO2发生上述反应。整个过程中，转移电子的物质的量为___________mol，放出的热量为___________kJ（用含有a的代数式表示）。

（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）　　 △H1=-574kJ/mol

② CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）　　 △H2

若1molCH4（g）直接将NO2（g）还原至N2（g），整个过程中放出的热量为867kJ，则△H2=_____________。

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研究 NOx、SO2、CO 等大气污染气体的处理方法具有重要意义。

(1)处理含 CO、SO2 烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质 S。

已知：①CO(g)+ 1/2O2(g)＝CO2(g)　 ΔH=－283.0kJ·mol-1

②S(s)+ O2(g)＝SO2(g)　　 ΔH=－296.0kJ·mol-1

此反应的热化学方程式是___________________。

(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：

① CO(g)+NO2(g)＝NO(g)+CO2(g)　　 ΔH=－akJ·mol-1 (a＞0)

② 2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g)　　 ΔH=－bkJ·mol-1 (b＞0)

若用标准状况下 3.36LCO 还原 NO2 至 N2(CO 完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_______mol，放出的热量为_______ kJ(用含有 a 和 b 的代数式表示)。

(3)用 CH4 催化还原 NOx 也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 ΔH1＝－574kJ·mol-1 ①

CH4(g)+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 ΔH2＝？②

若 1molCH4 还原 NO2 至 N2 整个过程中放出的热量为 867kJ，则 ΔH2=_______ 。

(4)工业上一般用碱溶液来吸收 NO2，SO2。写出用氨水吸收过量 SO2 的离子方程式__________________ 。

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