Question

氮氧化物能造成光化學煙霧，引起大氣污染，用以下方法可以消除。

Ⅰ．活性炭還原法處理氮氧化物。若向2L密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T₁℃)條件下反應生成甲和乙，甲和乙均為參與大氣循環(huán)的物質，反應進行到不同時間測得各物質的物質的量濃度如下：

濃度(mol/L) 時間(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)該反應的化學方程式為_____________________________________________

(2)T₁℃時，該反應的平衡常數K=______________

(3) 30min時改變的的條件是_______________。若30min后升高溫度至T₂，達到平衡時，容器中NO、甲、乙的濃度之比為2∶1∶1，則反應的△H__________0(填“<”、“=”、“>”)。

Ⅱ．以NO、O₂、熔融NaNO₃組成的燃料電池裝置如圖所示，在使用過程中石墨電極Ⅰ生成NO₂。

(4)石墨電極Ⅰ的反應式為______________________；為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質組成應保持穩(wěn)定，即必須在石墨電極Ⅱ電極處通入一種氧化物Y，Y是_______________(填物質的化學式)。

Ⅲ．CH₄催化還原法。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)寫出CH₄(g)與NO(g)反應生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(g)的熱化學方程式______________________________________________________________。

(6)假設在某溫度下反應①的速率(v₁)大于反應②的速率(v₂)則下列反應過程能量變化示意圖正確的是________(填寫正確選項的字母)。

A                  B                  C                D

(7)恒溫恒容條件下，假設反應①和②同時發(fā)生，且v₁＞v₂，請在下圖中畫出反應體系中c(NO)隨時間t變化的總趨勢圖。

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)