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填空题 (14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气，现有几种消除氮氧化物的方法如下：
目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）方法一：CH4催化还原法。已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)＝H2O(l) ΔH3＝－44 kJ·mol－1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3：1，用22．4L（标准状况下）甲烷气体催化还原该混合气体，恰好完全反应（已知生成物全部为气态），并放出1013．5KJ的热量，则ΔH2为______；写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
（2）方法二：活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃)条件下反应，只生成甲和乙，甲和乙均为参与大气循环的气体，且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
 物质的量/mol
时间/min
| NO
| 甲
| 乙
|
0
| 0．200
| 0
| 0
|
10
| 0．116
| 0．042
| 0．042
|
20
| 0．080
| 0．060
| 0．060
|
30
| 0．080
| 0．060
| 0．060
|
由以上信息可知：
①该原理的化学方程式为____________________________________________________.
②该温度下的平衡常数K=_____________________________。(保留小数点后两位有效数字)
③若20min后升高温度至T2℃，达到平衡后，若容器中NO、甲、乙的浓度之比为1:1:1，
则该反应的ΔH_______ 0 。(填＂＞＂、＂＜＂、＂=＂)
（3）方法三：NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)
2N2(g)＋3H2O(g) 每生成1molN2转移的电子数为_____________________________________________________________。
（4）方法四：ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下：
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O ＝ NO2+ HNO3+ HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是 0; 。
填空题 (14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气，现有几种消除氮氧化物的方法如下：
目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）方法一：CH4催化还原法。已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)＝H2O(l) ΔH3＝－44 kJ·mol－1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3：1，用22．4L（标准状况下）甲烷气体催化还原该混合气体，恰好完全反应（已知生成物全部为气态），并放出1013．5KJ的热量，则ΔH2为______；写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
（2）方法二：活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃)条件下反应，只生成甲和乙，甲和乙均为参与大气循环的气体，且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
物质的量/mol
时间/min
| NO
| 甲
| 乙
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0
| 0．200
| 0
| 0
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10
| 0．116
| 0．042
| 0．042
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| 0．080
| 0．060
| 0．060
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30
| 0．080
| 0．060
| 0．060
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由以上信息可知：
①该原理的化学方程式为____________________________________________________.
②该温度下的平衡常数K=_____________________________。(保留小数点后两位有效数字)
③若20min后升高温度至T2℃，达到平衡后，若容器中NO、甲、乙的浓度之比为1:1:1，
则该反应的ΔH_______ 0 。(填＂＞＂、＂＜＂、＂=＂)
（3）方法三：NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛 的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g) 每生成1molN2转移的电子数为_____________________________________________________________。
（4）方法四：ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下：
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O ＝ NO2+ HNO3+ HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是 。
本题答案：（14分）
（1）-1160kJ/mol &
本题解析：
试题分析：（1）22.4L标准状况下的甲烷物质的量为1mol，设混合气体中NO2 xmol,NOymol，根据①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1 ②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
列方程为3x="y" 、x/4+y/4="1" 解得x=1，y=3，根据574/4+(|ΔH2|/4)×3=1013.5 解得ΔH2=-1160kJ/mol；根据盖斯定律，（①+②）÷2+③×2=(－574 kJ·mol－1-1160kJ/mol）÷2+(－44 kJ·mol－1)×2=－955 kJ·mol－1, CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－955 kJ·mol－1。
（2）①C与NO反应生成两种参与大气循环的气体，该气体是氮气和CO2，所以化学方程式为C(s)＋2NO(g)
N2(g)＋CO2(g)；
②反应达平衡时，各气体的物质的量为NO:0.080mol，N2：0.06mol，CO2：0.06mol,设容器的体积为1L,根据C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g),K=（0.06×0.06）÷（0.08×0.08）=0.56；
③20min时，容器中NO、甲、乙的浓度为0.08、0.06、0.06，20min后，升高温度，各物质的浓度之比为1:1:1，说明平衡正向移动，而升高温度，平衡向吸热反应方向进行，则该反应的ΔH>0.
（3）根据2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)转移6e－，每生成1molN2转移的电子数为3NA。
（4）根据物质转化的流程图可知，反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O ＝ NO2+ HNO3+ HCl，向反应后的物质中加入Na2SO3水溶液，生成N2，说明NO2中N元素的化合价降低，做氧化剂，而Na2SO3中的硫元素化合价升高，做还原剂生成Na2SO4 ,则反应Ⅱ的化学方程式为2NO2+ 4 Na2SO3= N2+ 4Na2SO4。
考点：考查反应热的计算，盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，化学平衡，氧化还原反应等知识。
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【困难】
Sweep before your own door. 正人先正己。 
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