汽车尾气中CO、氮氧化物(NOx) 严重影响人们的生活和健康，化学工作者对氮氧化物的处理做...

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汽车尾气中CO、氮氧化物(NOx) 严重影响人们的生活和健康，化学工作者对氮氧化物的处理做了广泛而深人的研究。

I.利用甲烷还原NOX

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

②CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)　　 △H2=-1160 kJ/mol 。

（1）甲烷真接将NO2 还原为N2的热化学方程式为________________________。

（2）在恒容(2L)密闭容器中充入1molCH4和2moINO2进行（1）中反应，CH4的平衡转化率φ。(CH4)与温度和压强的关系如图甲所示。

①若容器中的压强为p2，y 点； v 正_____V逆(填“大于"“等于“或“小于”)。

②图中压强大小P1_______ P2

③X 点对应温度下反应的平衡常数K=_____ 。

II.某研究小组以Ag-ZSM-5为催化剂模拟汽车尾气的处理，实现NO和CO反应转化为无毒气体。同时利用反应放出的热量预热NO 和CO。实验测得NO的转化率随温度的变化如图乙所示。

（1）高于773K，NO的转化率降低的可能原因是______________（填序号）。

A.平衡常数变大　　 B.催化剂的活性降低　　　　　　　　 C.反应活化能增大

（2）为提高汽车尾气中NO的转化率，除了改变温度、压强外，还可以采取的措施有______。

高二化学综合题中等难度题

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试题答案

试题解析

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汽车尾气中CO、氮氧化物(NOx) 严重影响人们的生活和健康，化学工作者对氮氧化物的处理做了广泛而深人的研究。
I.利用甲烷还原NOX
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) +CO2(g)+2H2O(g)　　 △H1=-574kJ/mol ；
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)　　 △H2=-1160 kJ/mol 。
（1）甲烷真接将NO2 还原为N2的热化学方程式为________________________。
（2）在恒容(2L)密闭容器中充入1molCH4和2moINO2进行（1）中反应，CH4的平衡转化率φ。(CH4)与温度和压强的关系如图甲所示。
①若容器中的压强为p2，y 点； v 正_____V逆(填“大于"“等于“或“小于”)。
②图中压强大小P1_______ P2
③X 点对应温度下反应的平衡常数K=_____ 。
II.某研究小组以Ag-ZSM-5为催化剂模拟汽车尾气的处理，实现NO和CO反应转化为无毒气体。同时利用反应放出的热量预热NO 和CO。实验测得NO的转化率随温度的变化如图乙所示。
（1）高于773K，NO的转化率降低的可能原因是______________（填序号）。
A.平衡常数变大　　 B.催化剂的活性降低　　　　　　　　 C.反应活化能增大
（2）为提高汽车尾气中NO的转化率，除了改变温度、压强外，还可以采取的措施有______。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
汽车尾气中CO、氮氧化物(NOx) 严重影响人们的生活和健康，化学工作者对氮氧化物的处理做了广泛而深人的研究。
I.利用甲烷还原NOX
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) +CO2(g)+2H2O(g)　　 △H1=-574kJ/mol ；
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)　　 △H2=-1160 kJ/mol 。
(1)甲烷直接将NO2 还原为N2的热化学方程式为______________________________。
(2)在恒容(2L)密闭容器中充入1molCH4和2moINO2进行(1)中反应，CH4的平衡转化率φ。(CH4)与温度和压强的关系如图甲所示。
①若容器中的压强为p2，y 点； v 正________V逆(填“大于"“等于“或“小于”)。
②图中压强大小P1_______ P2
③X 点对应温度下反应的平衡常数K=______________ 。
II.某研究小组以Ag-ZSM-5为催化剂模拟汽车尾气的处理，实现NO和CO反应转化为无毒气体。同时利用反应放出的热量预热NO 和CO。实验测得NO的转化率随温度的变化如图乙所示。
(1)高于773K，NO的转化率降低的可能原因是_________________。
(2)为提高汽车尾气中NO的转化率，除了改变温度、压强外，还可以采取的措施有_________

高二化学综合题困难题查看答案及解析
雾霾严重影响人们的生活，雾霾的形成与汽车排放的 NOx等有毒气体有关。
(1)可以通过活性炭处理汽车尾气，原理为：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2 (g) ∆H<0。
①下列情况能说明该反应达到平衡状态的是（　　　）
A．2ν正(NO) =ν逆(CO2)
B．在恒温、恒容的容器中，混合气体的压强保持不变
C．在绝热、恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D．在恒温、恒压的容器中，混合气体的密度保持不变
②在恒温、恒容条件下，加入2 mol C(s)和2 mol NO(g)达平衡后，再在绝热、恒容条件下，加入1 mol NO重新达平衡后， N2的百分含量将____________(填“增大”、“减小”、“不变”）。
(2)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，原理为：2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 molNO2、0.2 molO3，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①实验a从开始至平衡时的反应速率v(O3)＝_________；实验c中NO2的平衡转化率为___________。
②与实验a相比，其他两组改变的实验条件分别是：b_________，c__________。
③M点的逆反应速率 v(逆)____________N点的正反应速率v(正)(填“>”、“<”或“＝”)。
④若在N点时，维持温度和压强不变，t1时再加入0.4 molNO2、0.2 mol O3，请在图中画出逆反应速率在t1后随时间t的变化曲线图。

高二化学填空题困难题查看答案及解析
治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ．硫酸厂大量排放含SO2的尾气会对环境造成严重危害。
(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，该反应的离子方程式为______。
Ⅱ．沥青混凝土可作为反应；2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)的催化剂。如图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。
(2)a、b、c、d四点中，达到平衡状态的是______。
(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02mol•L-1，则50℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=______(用含x的代数式表示)。
(4)观察分析图，回答下列问题：
①CO转化反应的平衡常数K(a)______K(c)。
②在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要______(填“大”、“小”)。
③______点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高。

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二氧化硫和氮氧化物(NO_x)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。
（1）可利用甲烷催化还原NO_x的方法处理NO_x ，反应如下：
CH₄(g)+4NO₂(g) ＝ 4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝－574 kJ·mol^－¹
CH₄(g)+4NO(g) ＝ 2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝－1160 kJ·mol^－¹
则CH₄(g)+2NO₂(g) ＝ N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝________；
（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)；△H＜0。
若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示，则平衡常数K=________(小数点后保留3位)；
①若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO气体0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；
②若保持温度不变，20min时向原平衡容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；
③20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________
(填字母)；
A．加入催化剂 B．降低温度 C．缩小容器体积 D．增加CO₂的量
（3）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄²^－，从而实现对SO₂的处理(总反应为2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄)。已知，含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，则另一反应的离子方程式为________；

高二化学填空题极难题查看答案及解析
二氧化硫和氮氧化物（NOx）对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染．

（1）可利用甲烷催化还原NOx的方法处理NO_x，反应如下：
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
则CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=______；
（2）汽车尾气中的主要污染物有CO、NOx、碳氢化合物等，降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：
2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）；△H＜0．
生成无毒物质，减少汽车尾气污染．若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图1所示，则
①前15s内的平均反应速率v （N₂）=______（小数点保留3位）；
②该反应平衡常数K=______（小数点保留3位）；
③若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将______移动（填“向左”、“向右”或“不”）；20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图1所示的变化，则改变的条件可能是______（填序号）；
a 加入催化剂 b 降低温度 c 缩小容器体积 d 增加CO₂的量
④该可逆反应△S______0（填“＞”、“＜”或“=”），在______（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行．
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图2所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是______
A．负极的电极反应式为：CO+O^2--2e^-=CO₂
B．工作时电极b作正极，O^2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
（4）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2- 而实现对SO₂的处理目的．其中Fe³⁺的最外层电子排布式为______；SO₂的VSEPR模型名称为______；与SO₂互为等电子体的离子有______．
（5）N₂O₅是重要的硝化剂和氧化剂，可用电解法制备N₂O₅，如图3所示，N₂O₅在电解池的______（填“阳极”或“阴极”）区生成，其电极反应式为______．
高二化学解答题中等难度题查看答案及解析
雾霾天气严重影响人们的生活，汽车尾气所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成雾霾的重要原因。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
① 由图1可知，SCR技术中的氧化剂为__________________。
已知c(NO2)∶c(NO)＝1∶1时脱氮效果最佳，若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为___________________。
② 图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为________________。
（2）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂存在下制备二甲醚，其反应原理为：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH
已知在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图3所示。
① a、b、c按由大到小的顺序排序为____；ΔH__0(填“>”“<”或“=”)。
② 对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp=_______。
③ 在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是_____。
A. 一氧化碳的转化率减小
B. 容器的压强增大
C. 化学平衡常数K值减小
D. 逆反应速率先增大后减小
E. 混合气体的密度增大

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雾霾天气严重影响人们的生活，汽车尾气所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成雾霾的重要原因。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
① 由图1可知，SCR技术中的氧化剂为__________________。
已知c(NO2)∶c(NO)＝1∶1时脱氮效果最佳，若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱反应的热化学方程式为___________。
② 图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为________________。
（2）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂存在下制备二甲醚，其反应原理为：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH，已知在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图3所示。
① a、b、c按由大到小的顺序排序为____________；ΔH_____0(填“>”“<”或“=”)。　
②在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是__________。
A. 一氧化碳的转化率减小　　　 B. 容器的压强增大　　 C. 化学平衡常数K值减小　 D. 逆反应速率先增大后减小　　 E. 混合气体的密度增大

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雾霾天气严重影响人们的生活，汽车尾气所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成雾霾的重要原因。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
① 由图1可知，SCR技术中的氧化剂为__________________。
已知c(NO2)∶c(NO)＝1∶1时脱氮效果最佳，若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱反应的热化学方程式为___________。
② 图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为________________。
（2）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂存在下制备二甲醚，其反应原理为：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH，已知在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图3所示。
① a、b、c按由大到小的顺序排序为____________；ΔH_____0(填“>”“<”或“=”)。　
②在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是__________。
A. 一氧化碳的转化率减小　　　 B. 容器的压强增大　　 C. 化学平衡常数K值减小　 D. 逆反应速率先增大后减小　　 E. 混合气体的密度增大

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
雾霾天气严重影响人们的生活，汽车尾气所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成雾霾的重要原因。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：
如图是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为________________。
（2）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂存在下制备二甲醚，其反应原理为：
2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH
已知在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图3所示。
① a、b、c按由大到小的顺序排序为_______________；ΔH_____0(填“>”“<”或“=”)。
② 对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp=_________________________。
③ 在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是_____。
A．一氧化碳的转化率减小
B．容器的压强增大
C．化学平衡常数K值减小
D．逆反应速率先增大后减小
E．混合气体的密度增大

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