- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

浙江省嘉兴市第一中学2018-2019学年高三上学期化学期末考试试卷

为了防止氮氧化物对空气的污染，人们采取了很多措施。

（1）、如用CH₄催化还原NO₂可以消除氮氧化物的污染，发生的反应如下： CH₄(g)+2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g) △H＝－867 kJ·mol^－¹。

①下列有关说法正确的是。

A．在容器中充入1mol CH₄和2 mol NO₂ ，当体系中n(CH₄)/n(NO₂)比值不随时间变化时，反应达到平衡状态

B.恒温恒容时，当混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态

C.体系达到平衡后，升高温度，体系中的混合气体的平均相对分子质量增大

D.恒温恒压时，充入CH₄有利于提高氮氧化物的转化率

②在t₂时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t₃时刻达到新的平衡状态。请在右图中补充画出从t₂到t₄时刻v_正(N₂) 随时间的变化曲线：

（2）、现有的汽车尾气处理的原理是：NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g) +2CO₂(g)，通常使含适当比例的NO、CO尾气通过装有高效催化剂的处理装置。请根据以下相关数据，分析仅使用催化剂能否有效消除NO、CO尾气污染。

反应	25℃时的平衡常数	焓变
反应I：2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋O₂(g)	K₁=1×10³⁰	△H=－180.5kJ/mol
反应II：2CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)＋O₂(g)	K₂=4×10^－⁹²	△H= +566.0kJ/mol

（3）、用NH₃催化还原NO_x也可以消除氮氧化物的污染，其反应原理为：NO(g) +NO₂(g)+2NH₃(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g) + 3H₂O(g)。一定温度下，在某恒定压强为P的密闭容器中充入一定量的NO、NO₂和NH₃ ，达到平衡状态后，容器中含n(NO)=a mol，n(NO₂)=2a mol，n(NH₃)=2a mol，n(N₂)=2b mol，且N₂(g)的体积分数为1/3，请计算此时的平衡常数K_p=。（用只含P的式子表示，且化至最简式）。（备注：对于有气体参加的反应，可用某组分的平衡分压代替物质的量浓度计算平衡常数，记作K_P。如p(NO₂)为NO₂的平衡分压，p(NO₂)=x(NO₂)p，p为平衡总压，x(NO₂)为平衡体系中NO₂的物质的量分数。）

（4）、用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理，其原理示意如图（质子膜允许H⁺和H₂O通过），电极I发生的电极反应为。