车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染...

车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5 L密闭容器中加入NO和活性炭（假设无杂质），一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量（n/mol）如下表：

（1）写出NO与活性炭反应的化学方程式 　　　　　　　　　 　　　 ；

（2）计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=　　 　　　　 　 ；

（3）上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为　　 　　 　 ；

（4）右图为在T1℃达到平衡后在t2、t3、t4、t5时改变某一个反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且所改变的条件均不同。已知t3-t4阶段为使用催化剂。请判断该反应△H　　 　　 　 0（填“＞”或“＜”）。

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活性炭可处理大气污染物NO，反应原理：C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）。T℃时，在2L密闭容器中加入0.100molNO和2.030mol活性炭（无杂质），平衡时活性炭物质的量是2.000mol。下列说法不合理的是

A.该温度下的平衡常数是：K=

B.达到平衡时，NO的转化率是60%

C.3min末达到平衡，则v（NO）=0.01mol/（L·min）

D.若平衡时再加入0.100molNO，则达到新平衡时NO的转化率比原平衡时低

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活性炭可处理大气污染物NO。为模拟该过程，T℃时，在3L密闭容器中加入NO和活性炭粉，反应体系中各物质的量变化如下表所示。下列说法正确的是

A. X一定是N2，Y一定是CO2

B. 10min后增大压强，NO的吸收率增大

C. 10min后加入活性炭，平衡向正反应方向移动

D. 0~10min的平均反应速率v(NO)=0.002 mol/(L•min)

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活性炭可处理大气污染物NO，反应原理：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)。T ℃时，在2 L密闭容器中加入0.100 mol NO和2.030 mol活性炭(无杂质)，平衡时活性炭物质的量是2.000 mol。下列说法不合理的是(　　)

A. 该温度下的平衡常数：K＝　　 B. 达到平衡时，NO的转化率是60%

C. 3 min末达到平衡，则v(NO)＝0.01 mol·L－1·min－1　　 D. 升高温度有利于活性炭处理更多的污染物NO

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雾霾天气里2.5微米以下的细微颗粒物（PM2.5）是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。

（1）汽车尾气是NO、CO的重要来源。目前大多在汽车排气管中加装尾气处理装置以减少NO、CO排放。在催化剂作用下，装置中发生的反应为2NO+2CO=N2+2CO2，

已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）　　　　　 ∆H1=+180.5kJ/mol

C（s）+O2（g）=CO2（g）　　　　　　 ∆H2=-393.5kJ/mol

2C（s）+O2（g）=2CO（g）　　　　　　 ∆H3=-221.0kJ/mol

上述转化反应的热化学方程式为：____________________.

（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C（s）+2NO（g）=CO2（g）+N2（g） ∆H=QkJ/mol。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①0~10min内，NO的平均反应速率v（NO）=________mol∙L-1∙min-1

②30min后改变某一条件，反应达新平衡，根据上表数据判断改变的条件可能是____________（写其中一种）；

（3）反应N2O4（g）2NO2（g），在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系：v（N2O4）=k1∙p（N2O4），v（NO2）=k2∙p2（NO2）。其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下，相应的速率与压强关系.如图所示，在图中标出的点中，能表示该反应达到平衡状态的两个点是_____。用体系中各气体的压强代替浓度计算所得平衡常数称为压力平衡常数（Kp），则该反应的压力平衡常数Kp=_______（用k1、k2表示）。

（4）工业生产中产生的NO可用间接电化学法除去，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出A极的电极反应式___________。

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活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），反应方程式为NO+CE+F(未配平)。当温度为T时，经过5 min达到平衡，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

则下列说法正确的是

A．该反应的平衡常数为1/4

B．增加活性炭的量，能缩短达到平衡所用的时间

C．容器中压强不变可以说明该反应达到平衡状态

D．达到平衡时，用E表示该反应的速率为0.01 mol·L－1·min－1

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活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），反应方程式为NO+CE+F(未配平)。当温度为T时，经过5 min达到平衡，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

则下列说法正确的是

A．该反应的平衡常数为1/4

B．增加活性炭的量，能缩短达到平衡所用的时间

C．容器中压强不变可以说明该反应达到平衡状态

D．达到平衡时，用E表示该反应的速率为0.01 mol·L－1·min－1

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活性炭可处理大气污染物NO。T℃时，在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉，发生反应生成两种气体A和B，测得各物质的物质的量如下：

（1）2 min内，用NO表示该反应的平均速率v(NO)＝________mol·L-1·min-1；

（2）该反应的化学方程式是________________________________________；

（3）一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。

①v(NO)∶v(A)∶v(B)=2∶1∶1　

②混合气体的密度不再改变　

③总压强不再改变　

④混合气体的平均相对分子质量不再改变

（4）碳元素可形成数量众多，分布极广的有机化合物，其中甲醇是常见的燃料，甲醇燃料电池的结构示意图如下，一极通入甲醇，另外一极通入氧气；电解质溶液是稀硫酸，电池工作时总反应式：2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。

①a处通入的物质是________，电极反应式为：____________________；

②b处电极反应式为_________________________；

③电池工作时H＋由________极移向_______极（填正、负极）。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ．脱碳：

向2L密闭容器中加入2mol CO2、8mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)

（1）该反应自发进行的条件是_______（填“低温”、“高温”或“任意温度”）

（2）下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______________。

a、混合气体的平均相对分子质量保持不变　　　　

b、CO2和H2的体积分数比为1﹕4

c、CO2和H2的转化率相等　　　　　　　　

d、混合气体的密度保持不变　　

e、1mol CO2生成的同时有4mol H-H键断裂　　　　　　　

Ⅱ．脱硝：

（3）催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的化学方程式为__________。

（4）温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)相关数据如下表所示。下列说法错误的是__________。

A．容器甲中发生反应的平衡常数为0.8　　　　　　

B．容器乙中起始时反应正向进行

C．达到平衡时，容器丙中c(O2)/c(NO2)>1

D．达到平衡时，容器甲与容器丙中的总压强之比为16∶17

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碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容．

（1）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g）．

某研究小组向一个容器容积为3L且容积不变的密闭真空容器（固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，在恒温（T1℃）条件下反应，测得不同时间（t）时各物质的物质的量（n）如表：

①根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为_____（保留两位小数）．若某一时刻，容器中有1.2molC、1.2molNO、0.75molN2和1.08molCO2，此时v（正）_____v（逆）（填“＞、＜、=”）

②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是_____（填序号字母）．

A．v（NO）（正）=2v（N2）（逆）　　　　 B．容器内CO2和N2的体积比为1：1

C．混合气体的平均相对分子质量保持不变　　　 D．容器内压强保持不变

③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率_____（填“增大”、“不变”或“减小”）．

（2）在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应：H2（g）+CO2（g） H2O（g）+CO（g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线Ⅰ如图所示．

①若在t0时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，则改变的条件是_____；

②若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），请在图中画出c（CO）随反应时间t变化的曲线_____.

（3）已知：CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g）△H=﹣41.2kJ/mol，850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，CO和H2O浓度变化如图所示：下列说法正确的是_____（填序号）

A．达到平衡时，氢气的物质的量是0.12mol

B．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量

C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会减小

D．第8min时，若充入氦气，会导致v正（CO）＜v逆（H2O）

（4）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO，3.0mol H2O，amol CO2和bmol H2．若达平衡时各组分体积分数都与（3）中平衡时相同，则a=_____mol，b=_____mol．

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