Question

【题目】低碳环保，减轻大气污染，必须从源头上对尾气进行净化处理。回答下列问题

（1）汽车尾气催化转换器中的反应为2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）。若在密闭容器中发生该反应时，c（N2）随温度（T）和时间（t）的变化曲线如图所示。

①由图甲可知，温度T1_____T2（填“＞”或“＜”，下同）；该反应的△H_____0。

②能提高尾气转化率的措施有_____（填字母）。

a．升高温度 b．降低温度 c．增大压强 d．增大催化剂的比表面积

（2）煤燃烧产生的烟气中含有氮氧化物，可用CH4催化还原NOx，消除氮氧化物的污染。已知：①CH4（g）+2NO2（g）＝N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣867kJmol﹣1，②N2O4（g）2NO2（g）△H＝+56.9kmol﹣1，③CH4（g）+N2O4（g）＝N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣810.1kJmol﹣1，从原电池的工作原理分析，可设计为原电池的反应为_____（填序号）。

（3）下图是通过光电转化原理，以燃煤产生的二氧化碳为原料，制备新产品的示意图。试写出光电转化过程中总反应的化学方程式：_____；催化剂a、b之间连接导线上的电流方向是_____。

Answer 1

【答案】＞ ＜ bc ①③ 2CO2+2H2O2HCOOH+O2 b→a

【解析】

（1）①“先拐先平数值大”，温度越高，反应速度越快，越先达到平衡；从图中可知温度T1时先达到平衡，则T1>T2，T1温度高，但是平衡时c(N2)比T2时低，说明升高温度，逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，△H<0；答案为＞ ＜；

②提高尾气转化率，则反应需正向移动。a．升高温度，逆向移动，不符合题意；b．降低温度，正向移动，符合题意；c．增大压强，向气体体积减小的反应移动，为正反应方向，符合题意；d．增大催化剂的比表面积，催化剂不影响平衡，平衡不移动；答案为bc；

（2）要设计原电池，则需要自发的氧化还原反应，反应①②③均为氧化还原反应，自发为△H<0，①③符合要求，答案为①③；

（3）从图可知，反应物为CO2和H2O，产物为HCOOH和O2；利用氧化还原反应配平，方程式2CO2+2H2O2HCOOH+O2；a电极上H2O变成O2，化合价升高，失去电子，电子从a→b，那么电流反应方向为b→a；答案为2CO2+2H2O2HCOOH+O2 b→a。