12.霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū).其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一.

(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)
催化劑?2CO
2(g)+N
2(g).在密閉容器中發(fā)生該反應時,c(CO
2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線,如圖1所示.
據(jù)此判斷:
①該反應的△Η<0(填“>”或“<”),△S<0(填“>”或“<”)
②在T
1溫度下,0~2s內的平均反應速率v(N
2)=0.05mol/(L•s).
③當固體催化劑的質量一定時,增大其表面積可提高化學反應速率.若增大催化劑的表面積,則CO轉化率不變(填“增大”,“減少”或“不變”)
④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t
1時刻達到平衡狀態(tài)的是bd(填字母).
(2)直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題.
①煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物,用CH
4催化還原NO
x可以消除氮氧化物的污染.
例如:CH
4(g)+2NO
2(g)═N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H=-867.0kJ•mol
-12NO
2(g)?N
2O
4(g)△H=-56.9kJ•mol
-1寫出CH
4催化還原N
2O
4(g)生成N
2和H
2O(g)的熱化學方程式CH
4(g)+N
2O
4(g)=N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g),△H=-810.1kJ/mol.
②將燃煤產生的二氧化碳回收利用,可達到低碳排放的目的.圖2是通過人工光合作用,以CO
2和H
2O為原料制備HCOOH和O
2的原理示意圖.電極a、b表面發(fā)生的電極反應式分別為
a:2H
2O-4e
-═O
2↑+4H
+,
b:2CO
2+4H
++4e
-=2HCOOH.