Question

氮氧化物能造成光化学烟雾，引起大气污染，用以下方法可以消除。

Ⅰ．活性炭还原法处理氮氧化物。若向2L密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T₁℃)条件下反应生成甲和乙，甲和乙均为参与大气循环的物质，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度如下：

浓度(mol/L) 时间(min)	NO	甲	乙
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

(1)该反应的化学方程式为_____________________________________________

(2)T₁℃时，该反应的平衡常数K=______________

(3) 30min时改变的的条件是_______________。若30min后升高温度至T₂，达到平衡时，容器中NO、甲、乙的浓度之比为2∶1∶1，则反应的△H__________0(填“<”、“=”、“>”)。

Ⅱ．以NO、O₂、熔融NaNO₃组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨电极Ⅰ生成NO₂。

(4)石墨电极Ⅰ的反应式为______________________；为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，即必须在石墨电极Ⅱ电极处通入一种氧化物Y，Y是_______________(填物质的化学式)。

Ⅲ．CH₄催化还原法。已知：

①CH₄(g)+4NO₂(g) 4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(l)  △H＝－622kJ/mol

②CH₄(g)+2NO₂(g) N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(l)    △H＝－955kJ/mol

③H₂O(g)＝H₂O(l)         △H＝－44.0kJ/mol

(5)写出CH₄(g)与NO(g)反应生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式______________________________________________________________。

(6)假设在某温度下反应①的速率(v₁)大于反应②的速率(v₂)则下列反应过程能量变化示意图正确的是________(填写正确选项的字母)。

A                  B                  C                D

(7)恒温恒容条件下，假设反应①和②同时发生，且v₁＞v₂，请在下图中画出反应体系中c(NO)随时间t变化的总趋势图。

Answer 1

(15分)(1) ①C+2NON₂+CO₂ (1分)  (2)0.56 (2分) (3)< (1分)、抽走了乙(1分)。

(4)NO－2e^－+2NO₃^－═NO₂+N₂O₅(2分)、N₂O₅(2分)

 (5) CH₄(g)+4NO(g) 2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H＝－1200kJ/mol(2分)   (6) C (2分) (7) (2分)