2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為2NO（g）+2CO（g）催化劑2CO2（g）+N2（g）。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時間（t）的變化曲線如圖所示。據此判斷：
①該反應的ΔH ＜＜0（填“＞”或“＜”）。
②在T2溫度下，0～2s內的平均反應速率v（N2）=0.025mol?L-1?s-10.025mol?L-1?s-1。
③當固體催化劑的質量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1＞S2，在圖中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線 
。
④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，圖示正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是 bdbd（填代號）。
?
（2）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）?ΔH1=-867kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）?ΔH2=-56.9kJ?mol-1
寫出CH4（g）催化還原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（g）的熱化學方程式：CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-810.1kJ/molCH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-810.1kJ/mol。
②將燃煤產生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的目的。如圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應式為 CO2+2H++2e-=HCOOHCO2+2H++2e-=HCOOH。
③常溫下，0.1mol?L-1的HCOONa溶液pH為10，則HCOOH的電離常數Ka=10-710-7。
催化劑
【答案】＜；0.025mol?L-1?s-1；；bd；CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-810.1kJ/mol；CO2+2H++2e-=HCOOH；10-7
；bd；CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-810.1kJ/mol；CO2+2H++2e-=HCOOH；10-7【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/5/21 8:0:9組卷：19引用：1難度：0.5
相似題
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1．CO用途廣泛，工業(yè)應用時離不開平衡思想的指導：
Ⅰ．在某一容積為5L的體積不變的密閉容器內，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）ΔH＞0，反應中CO2的濃度隨時間變化情況如圖。
（1）根據圖上數據，求該溫度（800℃）下的平衡常數K。（寫出計算過程）
（2）在體積不變的條件下，改變下列條件能使平衡常數K增大的有。（填字母）
A．升高溫度
B．降低溫度
C．增大壓強
D．減小壓強
E．加入催化劑
G．移出一氧化碳氣體
（3）若保持溫度和容器的體積不變，在（1）中上述平衡體系中，再充入0.3mol的水蒸氣，重新達到平衡后，H2O的轉化率。（填“升高”、“降低”、“不變”）
（4）在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時刻測得c（CO）=c（H2O）=0.09mol/L；c（CO2）=c（H2）=0.13mol/L，則此時正、逆反應速率的大小：v正v逆。（填“＞”、“＜”或“=”）
Ⅱ．還原法煉鉛，包含反應PbO（s）+CO（g）?Pb（s）+CO2（g）ΔH，該反應的平衡常數的對數值與溫度的關系如表：
（5）該反應的ΔH溫度/℃ 300 727 1227 lgK 6.17 2.87 1.24 0。（選填“＞”、“＜”或“=”）
（6）當lgK=1，在恒容密閉容器中放入PbO并通入CO，達平衡時，混合氣體中CO的體積分數為。（保留兩位有效數字）發(fā)布：2024/12/11 8:0:1組卷：10引用：2難度：0.6 -
2．CO用途廣泛，工業(yè)應用時離不開平衡思想的指導。
I.在某一容積為5L的體積不變的密閉容器內，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）gΔH＞0，反應中CO2的濃度隨時間變化情況如圖：
（1）根據圖上數據，該溫度（800℃）下的平衡常數K=。
（2）在體積不變的條件下，改變下列條件能使平衡常數K增大的有（填字母）。
A．升高溫度
B．降低溫度
C．增大壓強
D．減小壓強
E.加入催化劑
F.移出一氧化碳氣體
（3）若保持溫度和容器的體積不變，在（1）中上述平衡體系中，再充入0.3mol的水蒸氣，重新達到平衡后，H2O的轉化率（填“升高”“降低”或“不變”）。
（4）在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時刻測得c（CO）=c（H2O）=0.09mol?L-1；c（CO2）=c（H2）=0.13mol?L-1，則此時正、逆反應速率大小v正（填“＞”“＜”或“=”）v逆。
Ⅱ.在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應N2O4（g）?2NO2（g），隨溫度升高，混合氣體的顏色變深?；卮鹣铝袉栴}：
（5）反應的ΔH0（填“大于”或“小于”）；100℃時，體系中各物質濃度隨時間變化如圖所示。在0～60s時段，反應速率v（N2O4）為mol?L-1?s-1；反應的平衡常數K1為。發(fā)布：2024/12/11 8:0:1組卷：1難度：0.5 -
3．化學反應速率和限度與生產、生活密切相關。
（1）某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如表（累計值）：
①哪一時間段反應速率最大時間（min） 1 2 3 4 5 氫氣體積（mL）（標準狀況） 100 240 464 576 620 min（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5）。反應開始后反應速率先增大的原因是。
②求3～4分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率（設溶液體積不變）。
（2）另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入少量的下列溶液以減慢反應速率，你認為不可行的是。
A．蒸餾水 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
（3）某溫度下在4L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質的物質的量隨時間變化曲線如圖。
①該反應的化學方程式是。
②該反應達到平衡狀態(tài)的標志是。
A．X、Y、Z的反應速率相等
B．容器內氣體密度保持不變
C．容器內氣體壓強保持不變
D．消耗3mol X同時生成1mol Y的
③2min內X的轉化率為。發(fā)布：2024/12/14 8:0:2組卷：18難度：0.7
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