Question

（14分）隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO₂)排放量減少8%，氮氧化物(NO_x)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。

（1）處理NO_x的一種方法是利用甲烷催化還原NO_x。已知：

CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－574kJ·mol­^－1

CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－1160kJ·mol^－1

則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為   。

（2）全釩氧化還原液流電池，是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保儲能電池。

其電池總反應(yīng)為：

V³⁺＋VO²⁺＋H₂OVO₂^＋+2H^＋＋V²⁺。

充電過程中，H⁺向   遷移（填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”）。充電時陰極反應(yīng)式為    。

（3）降低汽車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) N₂(g)+2CO₂(g)；△H＜0。

      該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=    。

若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如上圖所示。若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡將    移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。

20min時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N₂濃度發(fā)生如上圖所示的變化，則改變的條件

可能是   （填序號）。

①加入催化劑　  ②降低溫度　  ③縮小容器體積　  ④增加CO₂的量

（4）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常溫下將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₄^2－而實現(xiàn)SO₂的處理（總反應(yīng)為2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄）。已知，含SO₂的廢氣通入含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的溶液時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ =4Fe³⁺ + 2H₂O，則另一反應(yīng)的離子方程式為    。

 

Answer 1

（14分）

（1）CH₄(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=－867kJ·mol^－1 （2分）

（2）陰極區(qū)     V³⁺＋e^－＝V²⁺        （每空2分）

（3）      不   ②  （每空2分）

（4）2Fe³⁺ +SO₂ + 2H₂O = 2Fe²⁺ + SO₄^2－ + 4H⁺     （2分）

解析: