二氧化硫和氮氧化物(NOx)對大氣污染日趨嚴重,研究消除大氣污染的方法是化學工作者的重要課題,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=______;
(2)汽車尾氣中的主要污染物有CO、NOx、碳氫化合物等,降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉化器,發(fā)生如下反應:
2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g);△H<0.
生成無毒物質,減少汽車尾氣污染.若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,15分鐘后達到平衡,反應過程中各物質的濃度變化如圖1所示,則
①前15s內的平均反應速率v (N
2)=______(小數(shù)點保留3位);
②該反應平衡常數(shù)K=______(小數(shù)點保留3位);
③若保持溫度不變,20min時再向容器中充入CO、N
2各0.6mol,平衡將______移動(填“向左”、“向右”或“不”);20min時,若改變反應條件,導致N
2濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是______(填序號);
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△S______0(填“>”、“<”或“=”),在______(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行.
(3)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖2所示,該電池中電解質為氧化釔-氧化鈉,其中O
2-可以在固體介質NASICON中自由移動.下列說法錯誤的是______
A.負極的電極反應式為:CO+O
2--2e
-=CO
2B.工作時電極b作正極,O
2-由電極a流向電極b
C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,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轉化為SO
42- 而實現(xiàn)對SO
2的處理目的.其中Fe
3+的最外層電子排布式為______;SO
2的VSEPR模型名稱為______;與SO
2互為等電子體的離子有______.
(5)N
2O
5是重要的硝化劑和氧化劑,可用電解法制備N
2O
5,如圖3所示,N
2O
5在電解池的______(填“陽極”或“陰極”)區(qū)生成,其電極反應式為______.