Question

（14分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（1）处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。已知：

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

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为   。

（2）全钒氧化还原液流电池，是目前发展势头强劲的优秀绿色环保储能电池。

其电池总反应为：

V³⁺＋VO²⁺＋H₂OVO₂^＋+2H^＋＋V²⁺。

充电过程中，H⁺向   迁移（填“阴极区”或“阳极区”）。充电时阴极反应式为    。

（3）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。

      该反应的化学平衡常数表达式为K=    。

若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如上图所示。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浓度发生如上图所示的变化，则改变的条件

可能是   （填序号）。

①加入催化剂　  ②降低温度　  ③缩小容器体积　  ④增加CO₂的量

（4）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2－而实现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    。

 

Answer 1

（14分）

（1）CH₄(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－867kJ·mol^－1 （2分）

（2）阴极区     V³⁺＋e^－＝V²⁺        （每空2分）

（3）      不   ②  （每空2分）

（4）2Fe³⁺ +SO₂ + 2H₂O = 2Fe²⁺ + SO₄^2－ + 4H⁺     （2分）

解析: