中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区PM2.5化学组成及来源的季节变化研究发现，北京PM2.5有6个重要来源，其中，汽车尾气和燃煤分别占4%、18%

（1）用于净化汽车尾气的反应为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059，但反应速率极慢。下列说法正确的是：________

A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO

B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度

C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率

D．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂

（2）CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题。镍与CO反应的化学方程式为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，镍与CO反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示

则用SO2除去CO的热化学方程式为  _____________________________________。

（3）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H＜0。为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是（任意填一种）____________________。

（4）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：

反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是 ________________。若有11.2L N2生成（标准状况），共消耗NO _________________ g。

（5）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备 N2O5，装置如图所示。 Pt乙为 _____极，电解池中生成N2O5的电极反应式是________________。

氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：

①CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）   △H ＝－574 kJ/mol

②CH4(g)＋4NO(g）＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）  △H ＝－1160 kJ/mol

则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为：                         。

（2）利用NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为: 为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是                                   （写出1条即可）。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物。其转化流程如下:  NONO2N2。已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O ＝NO2 + HNO3 + HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是               ；若生成11.2 L N2（标准状况），则消耗ClO2         g 。

（4）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）△H．某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T1℃时，该反应的平衡常数K=           （保留两位小数）．②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是               ．③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H    0（填“＞”、“=”或“＜”）．

氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：

CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H ＝－574 kJ/mol

CH4(g)＋4NO(g) ＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H ＝－1160 kJ/mol

则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为                                。       

（2）利用NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)   2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH < 0

为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是                  （写出1条即可）。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物。其转化流程如下：

NONO2N2

已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O ＝ NO2 + HNO3 + HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是                 ；若生成11.2 L N2（标准状况），则消耗ClO2         g 。

（4）利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的。

已知质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。如图是反应2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。据此判断该反应的△H      0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)；催化剂表面积S1      S2 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。

氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．消除氮氧化物有多种方法．
（1）可利用甲烷催化还原氮氧化物．已知：
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ/mol
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ/mol
则CH₄（g）将NO₂（g）还原为N₂（g）的热化学方程式是______．
（2）NH₃催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．
发生的化学反应是：2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g） 2N₂（g）+3H₂O（g）△H＜0．
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是______．
（3）利用ClO₂ 氧化氮氧化物反应过程如下：
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO₂+H₂O═NO₂+HNO₃+2HCl，反应Ⅱ的化学方程式是______．若有11.2L N₂生成（标准状况），共消耗ClO₂______ g．
（4）工业废气中含有的NO₂还可用电解法消除．用NO₂为原料可制新型绿色硝化剂N₂O₅．制备方法之一是先将NO₂转化为N₂O₄然后采用电解法制备 N₂O₅，装置如图所示．Pt甲为______极，电解池中生成N₂O₅的电极反应式是______．

(12分)随着氮氧化物污染的日趋严重，我国将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法：
（1）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（g）+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g) △H.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下：

(12分)随着氮氧化物污染的日趋严重，我国将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法：

（1）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（g）+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)  △H.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下：

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=              （保留两位小数）

②30min后，改变某一条件，经过一段时间后反应重新达到平衡，则改变的条件可能是                       

③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中的NO、N₂、CO₂的浓度之比为5:3:3，则该反应的△H           （填“＞”、“＜”或“=”）0

（2）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄（g）+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂0(g)  △H=-574kJ.mol^-1

②CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    △H=-1160kJ.mol^-1

③H₂O(g)=H₂O(l)  △H=-44.0kJ.mol^-1

写出CH₄和NO₂反应生成N₂(g) 、CO₂(g)和 H₂O(l)的热化学方程式：               

（3）选择性催化还原（SCR）脱硝技术是目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术之一。该技术涉及以下反应：4NO(g)+4NH₃(g)+ O₂(g)=在4N₂(g)+ 6H₂O(g),在恒容的密闭容器中，下列有关说法中正确的是      （填字母）

A．其他条件不变，使用高效催化剂，烟气中NO的转化率增大

B．单位时间内消耗NH₃和NO的物质的量之比为1:1时，反应达到平衡

C．其他条件不变时升高温度，反应的平衡常数减小

D．反应达到平衡后，再向容器中充入等量的反应物，再次达到平衡时，NO的转化率减小

（4）以NO₂ 、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Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，该电极的电极反应可表示为                             

2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0

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         （填代号）。

（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)  △H＝－867 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)   △H＝－56.9 kJ/mol

H2O(g) ＝ H2O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：                                     。

（3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），

反应原理为：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①该反应的△S     0，△H      0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数（记作KP），

则上述反应的KP＝                 。

③以下说法正确的是                  。

A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高

B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响

C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为                         。

（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1:1）的质量为___________g。

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工 农业生产、生活中有着重要作用，

（1）上图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1mol NH₃(g)过程中能量变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：                                                         。

（2）若已知下列数据：

试根据表中及图中数据计算N-H的键能          kJ·mol^－1。

（3）合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E₁和E₂的变化是：E₁                ，E₂______，

△H        (填“增大”、“减小”、“不变”)。

（4）用NH₃催化还原NO_X还可以消除氮氧化物的污染。例如

4NH₃(g)+3O₂(g)＝ 2N₂(g)+6H₂O(g) ；△H₁＝akJ·mol^-1

N₂(g)+O₂(g)＝2NO(g)；        △H₂＝bkJ/mol

若1mol NH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热△H₃＝        kJ/mol（用含a、b的式子表示）。

（8分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，

（1）上图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1mol NH₃(g)过程中能量变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：                                         ；
（2）若已知下列数据：

（8分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，

（1）上图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1mol NH₃(g)过程中能量变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：                                          ；

（2）若已知下列数据：

试根据表中及图中数据计算N-H的键能         kJ·mol^－1

（3）合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E₁和E₂的变化是：E₁______，E₂______(填“增大”、“减小、”“不变”)。

（4）用NH₃催化还原NO_X还可以消除氮氧化物的污染。例如

4NH₃(g)+3O₂(g)  2N₂(g)+6H₂O(g) ；△H₁= akJ·mol^-1

N₂(g)+O₂(g)   2NO(g)；△H₂= bkJ/mol

若1mol NH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热△H₃=     kJ/mol（用含a、b的式子表示）

【解析】（1）根据反应进程可判断反应物的能量高，生成物的能量低，所以热化学方程式为N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)   △H＝－92 kJ/mol。

（2）反应热就是断键吸收的能量和成键所放出的能量的差值，所以有943kJ/mol＋3×435 kJ/mol－2×3×x＝－92 kJ/mol ，解得x＝390 kJ/mol。

（3）催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，所以E₁和E₂均减小。

（4）考查盖斯定律的应用，将已知的2个热化学方程式叠加即得到

4NH₃＋6NO=6H₂O＋5N₂    △H＝（a－3b）kJ/mol。所以1mol NH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热 kJ/mol。

（8分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，

（1）上图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1mol NH₃(g)过程中能量变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：                                         ；

（2）若已知下列数据：

试根据表中及图中数据计算N-H的键能        kJ·mol^－1

（3）合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E₁和E₂的变化是：E₁______，E₂______(填“增大”、“减小、”“不变”)。

（4）用NH₃催化还原NO_X还可以消除氮氧化物的污染。例如

4NH₃(g)+3O₂(g)  2N₂(g)+6H₂O(g)；△H₁= akJ·mol^-1

N₂(g)+O₂(g)   2NO(g)；△H₂= bkJ/mol

若1mol NH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热△H₃=     kJ/mol（用含a、b的式子表示）

【解析】（1）根据反应进程可判断反应物的能量高，生成物的能量低，所以热化学方程式为N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)   △H＝－92 kJ/mol。

（2）反应热就是断键吸收的能量和成键所放出的能量的差值，所以有943kJ/mol＋3×435kJ/mol－2×3×x＝－92 kJ/mol ，解得x＝390 kJ/mol。

（3）催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，所以E₁和E₂均减小。

（4）考查盖斯定律的应用，将已知的2个热化学方程式叠加即得到

4NH₃＋6NO=6H₂O＋5N₂    △H＝（a－3b）kJ/mol。所以1mol NH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热 kJ/mol。