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用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)=4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH＝－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol^－1
若用標準狀況下4.48 L CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示)，放出的熱量為______kJ。

(1)合成氨反應的熱化學方程式：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)ΔH＝－92.2kJ·mol^－1
已知合成氨反應是一個反應物不能完全轉化為生成物的反應，在某一定條件下，N₂的轉化率僅為10%，要想通過該反應得到92.2  kJ的熱量，至少在反應混合物中要投放N₂的物質的量為________ mol。
(2)肼(N₂H₄)－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空氣燃料電池放電時：
正極的電極反應式：__________________________，
負極的電極反應式：__________________________。
(3)如圖是一個電解過程示意圖。

①鋅片上發(fā)生的電極反應式是：_______________________
②假設使用肼－空氣燃料電池作為該過程中的電源，銅片質量變化為128 g，則肼－空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣________L(假設空氣中氧氣體積分數(shù)為20%)。

甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛，請回答下列問題：
(1)高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H₂)還原氧化鐵，有關反應為：CH₄(g)＋CO₂(g)=2CO(g)＋2H₂(g)　ΔH＝＋260 kJ·mol^－1
已知：2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g)  ΔH＝－566 kJ·mol^－1
則CH₄與O₂反應生成CO和H₂的熱化學方程式為_______________________________
(2)如下圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)，通過裝置Ⅱ實現(xiàn)鐵棒上鍍銅。

①a處應通入________(填“CH₄”或“O₂”)，b處電極上發(fā)生的電極反應式是______________________________
②電鍍結束后，裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”，下同)，裝置Ⅱ中Cu^2＋的物質的量濃度________；
③電鍍結束后，裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH^－以外還含有________(忽略水解)；
④在此過程中若完全反應，裝置Ⅱ中陰極質量變化12.8 g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標準狀況下)。

在208 K、100 kPa時，已知：
2H₂O(g)=O₂(g)＋2H₂(g)　　　　　　       ΔH₁
Cl₂(g)＋H₂(g)=2HCl(g)                           ΔH₂
2Cl₂(g)＋2H₂O(g)=4HCl(g)＋O₂(g) ΔH₃
則ΔH₃與ΔH₁和ΔH₂間的關系正確的是(　　)

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2	B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2	D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

2010年10月1日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“嫦娥二號”。嫦娥二號火箭推進器以聯(lián)氨(N₂H₄)為燃料、過氧化氫為助燃劑。已知下列各物質反應的熱化學方程式為
N₂H₄(g)＋O₂(g)=N₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH₁＝－533.23 kJ·mol^－1
H₂O(g)=H₂O(l)；ΔH₂＝－44 kJ·mol^－1
2H₂O₂(l)=2H₂O(l)＋O₂(g)；ΔH₃＝－196.4 kJ·mol^－1
則聯(lián)氨與過氧化氫反應的熱化學方程式可表示為(　　)

A．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝＋817.63 kJ·mol－1

B．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)；ΔH＝－641.63 kJ·mol－1

C．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝－641.63 kJ·mol－1

D．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)；ΔH＝－817.63 kJ·mol－1

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。
已知：①2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l） △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H=" —566" kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式                                          。
（2） 將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH₄和O₂，構成甲烷燃料電池。其負極電極反應式是：                             。
（3）某同學利用甲烷燃料電池設計了一種電解法制取Fe(OH)₂的實驗裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。下列說法中正確的是      （填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應是：2H⁺ + 2e^－= H₂↑
（4）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入體積
為2L的恒容密閉容器中，進行反應：
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達到平衡所需時間/min
		H2O	CO	CO2
1	650	2	4	1．6	5
2	900	1	2	0．4	3
3	900	1	2	0．4	1

 
①實驗1中，以v (H₂)表示的平均反應速率為              。
②實驗3跟實驗2相比，改變的條件可能是                 （答一種情況即可）

（16分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應為：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)。t℃時，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣。反應建立平衡后，體系中c(H₂)=0.12mol·L^-1。則該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=    （填計算結果）。
（2）合成塔中發(fā)生反應N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)。由此可推知，表中T₁   300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃	T1	300	T2
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

 
（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質和水，科學家利用此原理，設計成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是         （填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為                      。
（4）用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸，但尾氣中的NO_x會污染空氣。目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H= －574kJ·mol^－1
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   △H= －1160kJ·mol^－1
則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學方程式為                                       。
（5）某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉化為N₂的轉化率隨溫度變化情況如圖。據(jù)圖分析，若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的轉化率降低，其可能的原因為                                   ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應控制的最佳溫度在      左右。

隨著大氣污染的日趨嚴重，“節(jié)能減排”，減少全球溫室氣體排放，研究NO_x、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具體有重要意義。
（1）如圖是在101 kPa，298K條件下1mol NO₂和1mol CO反應生成1mol CO₂和1mol NO過程中的能量變化示意圖。

已知：

請寫出NO與CO反應生成無污染氣體的熱化學方
程式：                             。
（2）將0.20 mol N0₂和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1L的密閉容器中發(fā)生反應，在不同條件下，反應過程中部分物質的濃度變化狀況如圖所示。

①下列說法正確的是          （填序號）。
a．容器內的壓強不發(fā)生變化說明該反應達到乎衡
b．當向容器中再充人0． 20 mol NO時，平衡向正反應方向移動，K增大
c．升高溫度后，K減小，N0₂的轉化率減小
d．向該容器內充人He氣，反應物的體積減小，濃度增大，所以反應速率增大
②計算產(chǎn)物NO在0～2 min內平均反應速率v（NO）=         mol·L^-1·min^-1
③第4 min時改變的反應條件為      （填“升溫’’、“降溫’’）。
④計算反應在第6 min時的平衡常數(shù)K=      。若保持溫度不變，此時再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，平衡將           移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有學者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO₂轉化為重要的化工原料。其負極反應式為       ，當有0.25 mol SO₂被吸收，則通過質子（H⁺）交換膜的H+的物質的量為     mol。

為了防止或減少機動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣的污染，人們采取了很多措施。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) △H＜0，
若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t₁時刻達到平衡狀態(tài)的是        （填代號）。
（下圖中υ_正、K、n、w分別表示正反應速率、平衡常數(shù)、物質的量、質量分數(shù)）

（2）機動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH₄催化還原NO_X可以消除氮氧化物的污染。已知：
CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g) △H＝－867 kJ/mol      ①
2NO₂(g)N₂O₄(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol       ②
H₂O(g) ＝ H₂O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol       ③
寫出CH₄催化還原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的熱化學方程式：                 。
（3）用NH₃催化還原NO_X也可以消除氮氧化物的污染。如圖，采用NH₃作還原劑，煙氣以一定的流速通過催化劑，通過測量逸出氣體中氮氧化物含量，從而可確定煙氣脫氮率，反應原理為：NO(g) +NO₂(g)+2NH₃(g)2N₂(g) + 3H₂O(g)。

①該反應的△H     0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。
②對于氣體反應，用某組分(B)的平衡壓強(p_B)代替物質的量濃度(c_B)也可以表示平衡常數(shù)（記作K_P），
則上述反應的K_P＝                       。
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料電池，其原理見圖，石墨I為電池的       極。  該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應為            。

（5）硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物（NO和NO₂）可用尿素〔CO(NH₂)₂〕溶液除去。反應生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設NO、NO₂體積比為1︰1）的質量為          g。

某市對大氣進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5（直徑小于等于2.5的懸浮顆粒物），其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO₂、NOx等進行研究具有重要意義。
請回答下列問題：
（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。
若測得該試樣所含離子的化學組分及其濃度如下表：

離子	H+	K+	Na+	NH4+	SO42－	NO3－	Cl－
濃度/mol·L－1	未測定	4×10－6	6×10－6	2×10－5	4×10－5	3×10－5	2×10－5

 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷試樣的pH=         。
（2）為減少SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉化為清潔氣體燃料。
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g） △H=－241.8kJ·mol^－1
C（s）+1/2O₂（g）="CO" （g）       △H=－110.5kJ·mol^－1
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：             　　                 。
②洗滌含SO₂的煙氣。以下物質可作洗滌劑的是           。
A．Ca(OH) ₂   B．Na₂CO₃  C．CaCl₂D．NaHSO₃
（3）汽車尾氣中有NOx和CO的生成及轉化
① 若1mol空氣含0.8molN₂和0.2molO₂，汽缸中的化學反應式為N₂ (g)+O₂(g)2NO(g) △H0
1300℃時將1mol空氣放在密閉容器內反應達到平衡，測得NO為8×10^－4mol。計算該溫度下的平衡常數(shù)K=               。
汽車啟動后，汽缸溫度越高，單位時間內NO排放量越大，其原因是           。
②目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉化器可減少CO和NOx的污染，其化學反應方程式為        　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　                    。
③ 汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設想按下列反應除去CO，2CO（g）=2C（s）+O₂（g）
已知該反應的△H0，判斷該設想能否實現(xiàn)并簡述其依據(jù)：                   。