8.
\(\rm{2018}\)年初雾霾天气多次肆虐我们的中东部地区\(\rm{.}\)其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的主要元凶。
\(\rm{(1)}\)汽车尾气是造成雾霾天气的主要原因之一,汽车尾气净化的主要原理为\(\rm{2NO(g)+2CO(g)⇌ 2CO_{2}(g)+N_{2}(g)}\),在密闭容器中发生该反应时,具体见下图。
\(\rm{①}\)在\(\rm{T}\)温度下,\(\rm{0~2s}\)内的平均反应速率\(\rm{v(N_{2})=}\)_________\(\rm{mol⋅L^{-1}⋅S^{-1}}\)
\(\rm{②}\)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率\(\rm{.}\)若催化剂的表面积\(\rm{S_{1} > S_{2}}\),在下图中画出\(\rm{c(CO_{2})}\)在\(\rm{T}\)、\(\rm{S_{2}}\)条件下达到平衡过程中的变化曲线.
\(\rm{③}\)若该反应在绝热\(\rm{(}\)与外界无热交换\(\rm{)}\)、恒容的密闭体系中进行,下列情况能够判断达到平衡的标志是____________
A. 容器的温度不再发生变化
B.混合气体的压强不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.二氧化碳和氮气的浓度之比不再发生变化
\(\rm{④}\)若反应前\(\rm{2L}\)的容器中通入的\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)均为\(\rm{2mol}\),平衡后的浓度如上图所示,则反应物\(\rm{NO}\)的转化率为_____________
\(\rm{(2)}\)煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物也是造成雾霾天气的主要原因之一。用\(\rm{CH_{4}}\)催化还原\(\rm{NO_{x}}\)可以消除氮氧化物的污染。
\(\rm{①}\)已知甲烷的燃烧热为\(\rm{890kJ/mol}\);\(\rm{1mol}\)水蒸气变成液态水放热\(\rm{44kJ}\); \(\rm{N_{2}}\)与\(\rm{O_{2}}\)生成\(\rm{NO}\)的过程如下,
写出\(\rm{CH_{4}(g)}\)和\(\rm{NO(g)}\)反应生成 \(\rm{N_{2}(g)}\),\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)的热化学方程式__________
\(\rm{②}\)一定温度下,将各\(\rm{1molCH_{4}}\)和\(\rm{NO}\)气体充入体积为\(\rm{10L}\)的容器中,平衡时若温度不变,测得\(\rm{CH_{4}}\)的转化率为\(\rm{20\%}\),反应前后的压强之比为______,\(\rm{N_{2}}\)的物质的量浓度为_______\(\rm{mol⋅L^{-1}CO_{2}}\)的体积分数为_____________\(\rm{(}\)保留三位有效数字\(\rm{)(}\)要求写出计算过程\(\rm{)}\)