二氧化硫和氮氧化物(NOx)對(duì)大氣污染日趨嚴(yán)重,研究消除大氣污染的方法是化學(xué)工作者的重要課題,目前有很多種方法消除大氣污染.
(1)可利用甲烷催化還原NOx的方法處理NO
x,反應(yīng)如下:
CH
4(g)+4NO
2(g)=4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g);△H=-574kJ?mol
-1CH
4(g)+4NO(g)=2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g);△H=-1160kJ?mol
-1則CH
4(g)+2NO
2(g)=N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g);△H=
-867 kJ/mol
-867 kJ/mol
;
(2)汽車(chē)尾氣中的主要污染物有CO、NOx、碳?xì)浠衔锏,降低汽?chē)尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g);△H<0.
生成無(wú)毒物質(zhì),減少汽車(chē)尾氣污染.若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,15分鐘后達(dá)到平衡,反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示,則
①前15s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N
2)=
0.013 mol/(L?s)
0.013 mol/(L?s)
(小數(shù)點(diǎn)保留3位);
②該反應(yīng)平衡常數(shù)K=
0.035
0.035
(小數(shù)點(diǎn)保留3位);
③若保持溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入CO、N
2各0.6mol,平衡將
不移動(dòng)
不移動(dòng)
移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N
2濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是
b
b
(填序號(hào));
a 加入催化劑 b 降低溫度 c 縮小容器體積 d 增加CO
2的量
④該可逆反應(yīng)△S
<
<
0(填“>”、“<”或“=”),在
低溫
低溫
(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行.
(3)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖2所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉,其中O
2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
B
B
A.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO+O
2--2e
-=CO
2B.工作時(shí)電極b作正極,O
2-由電極a流向電極b
C.工作時(shí)電子由電極a通過(guò)傳感器流向電極b
D.傳感器中通過(guò)的電流越大,尾氣中CO的含量越高
(4)利用Fe
2+、Fe
3+的催化作用,常溫下將SO
2轉(zhuǎn)化為SO
42- 而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO
2的處理目的.其中Fe
3+的最外層電子排布式為
3s23p63d5
3s23p63d5
;SO
2的VSEPR模型名稱為
平面三角形
平面三角形
;與SO
2互為等電子體的離子有
NO2-
NO2-
.
(5)N
2O
5是重要的硝化劑和氧化劑,可用電解法制備N(xiāo)
2O
5,如圖3所示,N
2O
5在電解池的
陽(yáng)極
陽(yáng)極
(填“陽(yáng)極”或“陰極”)區(qū)生成,其電極反應(yīng)式為
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+
.