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    20．2015年初雾霾天气多次肆虐我们的中东部地区．其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的主要元凶．
    （1）催化剂
    汽车尾气是造成雾霾天气的主要原因之一．汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g），在密闭容器中发生该反应时，
    ①在T温度下，0～2s内的平均反应速率v（N2）=0.025mol/（L•s）mol•L-1•S-1
    ②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在下图中画出c（CO2）在T、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．

    ③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是BD．

    ④该反应在一定条件下能自发进行，则随着温度的降低，反应物NO的转化率将增大（填“增大”、“不变”或“减小”），理由是该反应△S＜0，在一定条件下能自发进行，则△H＜0，即正反应为放热反应，温度降低，平衡正向移动；
    （2）煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物也是造成雾霾天气的主要原因之一．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．
    ①已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol；1mol水蒸气变成液态水放热44kJ； N2与O2生成NO的过程如下，

    CH4（g）+4NO（g）?2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1168 kJ•mol-1
    ②一定温度下，将一定量的CH4和NO气体充入反应体系中，达到平衡后体系压强为p，平衡时CH4的转化率为α，N2的物质的量浓度为c；若温度不变，反应体系压强减小为0.5p，则CH4的转化率将=α（填“＜”、“=”或“＞”），N2的物质的量浓度为$\frac{1}{2}$c．
    （3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如下图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是B

    A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
    B．工作时电极b作正极，O2-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．

    分析 （1）①在T2温度下，0～2s内c（CO2）增大到0.1mol/L，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算，再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（N2）；
    ②接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，催化剂的表面积S1＞S2，S2条件下达到平衡所用时间更长，但催化剂不影响平衡移动，平衡时二氧化碳的浓度与温度T1到达平衡时相同；
    ③达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变；
    ④2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）为气体体积减小的反应，所以△S＜0，又反应在一定条件下能自发进行，所以△H＜0，据此分析；
    （2）①根据图2写出热化学方程式，利用甲烷燃烧热写出热化学方程式，根据1mol水蒸气变成液态水放热44kJ写出热化学方程式，再利用盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式；
    ②因为CH4（g）+4NO（g）?2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）为气体体积不变的反应，所以反应体系压强减小为0.5p，体积增大为原来的2倍，平衡不移动，但浓度减小为原来的$\frac{1}{2}$；
    （3）该装置是原电池，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，原电池放电时电子从负极流向正极，阴离子向负极移动，一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大．

    解答 解：（1）①由图可知，T2温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.1mol/L，故v（CO2）=$\frac{0.1mol/L}{2s}$=0.05mol/（L•s），速率之比等于化学计量数之比，故v（N2）=$\frac{1}{2}$v（CO2）=$\frac{1}{2}$×0.05mol/（L•s）=0.025mol/（L•s），
    故答案为：0.025mol/（L•s）；
    ②接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，催化剂的表面积S1＞S2，S2条件下达到平衡所用时间更长，但催化剂不影响平衡移动，平衡时二氧化碳的浓度与温度T到达平衡时相同，故c（CO2）在T、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为：，故答案为：；
    ③A、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故A错误；
    B、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故B正确；
    C、t1时刻后二氧化碳、CO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故C错误；
    D、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故D正确，
    故答案为：BD；
    ④2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）为气体体积减小的反应，所以△S＜0，又反应在一定条件下能自发进行，所以△H＜0，则随着温度的降低，平衡正向移动，所以反应物NO的转化率将增大，故答案为：增大；该反应△S＜0，在一定条件下能自发进行，则△H＜0，即正反应为放热反应，温度降低，平衡正向移动．
    （2）①根据图2，旧键断裂吸收能量为：945+498=1443KJ/mol，放出能量为：2×630=1260KJ/mol，则热化学方程式为2NO=O2+N2△H=-1260+1443=183KJ/mol①；甲烷燃烧热为890kJ/mol，可写出热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l），△H=-890kJ/mol②；
    H2O（g）=H2O（l），△H=-44kJ/mol③；由盖斯定律可知②+①×2-③×2，可得目标热化学方程式，则△H=-810.1kJ/mol+183/mol×2-（44kJ/mol）×2=-1168 kJ•mol-1，
    故答案为：-1168 kJ•mol-1；
    ②因为CH4（g）+4NO（g）?2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）为气体体积不变的反应，所以反应体系压强减小为0.5p，体积增大为原来的2倍，平衡不移动，但浓度减小为原来的$\frac{1}{2}$，则CH4的转化率将=α，N2的物质的量浓度为 $\frac{1}{2}$c，故答案为：=；$\frac{1}{2}$c；
    （3）A．该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2，故A正确；
    B．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a，故B错误；
    C．该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，通入空气的电极是正极，原电池放电时，电子从负极a通过传感器流向电极b，故C正确；
    D．一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大，故D正确，
    故答案为：B．

    点评 本题考查较为综合，涉及化学平衡图象、化学反应速率、影响化学平衡的因素等知识点，结合反应的热化学方程式解答该题，根据原电池正负极上得失电子及反应类型、离子的移动方向等来分析解答（4），难度中等，是对知识的综合利用、注意基础知识的理解掌握．

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    15．下列说法中，不正确的是（　　）
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列有关热化学方程式的说法中，不正确的是（　　）
    A．甲烷的燃烧热为890.3 kJ•mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ•mol-1
    B．由N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4 kJ•mol-1热化学方程式可知，当反应中转移6NA（NA为阿伏加德罗常数的值）电子时，反应放出的热量等于92.4kJ
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    D．在101 kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=+571.6 kJ•mol-1

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1）
    容器甲乙丙
    反应物投入量1molN2，3molH22molNH34molNH3
    NH3的浓度（mol•L-1）c1c2c3
    反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ
    体系压强（Pa）p1p2p3
    反应物转化率 α1α2α3
    用符号“＞”“＜”“=”或数字填空：
    （1）α1+α2=1．
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    （3）2c1＜c3
    （4）2p2＞p3
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．在复盐NH4Fe（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，可能发生的反应的离子方程式是（　　）
    A．Fe2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe（OH）2↓
    B．NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Fe（OH）3↓+NH3•H2O
    C．NH4++OH-=NH3•H2O
    D．3NH4++Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+Fe（OH）3↓+3NH3•H2O

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