6.
雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响.燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO
2CO
2(g)+N
2(g)△H<0
①该反应的速率时间图象如图1中甲图所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图1中乙图所示.以下说法正确的是
(填对应字母).
A.a
1>a
2 B.b
1<b
2 C.t
1>t
2D.乙图中阴影部分面积更大
E.甲图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,图2示意图正确且能说明反应在进行到t
1时刻达到平衡状态的是
(填代号).
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH
4催化还原NO
x可以消除氮氧化物的污染.
已知:CH
4(g)+2NO
2(g)═N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO
2(g)═N
2O
4(g)△H=-56.9kJ/mol H
2O(g)=H
2O(l)△H=-44.0kJ/mol
写出CH
4催化还原N
2O
4(g)生成N
2和H
2O(l)的热化学方程式:
.
(3)CH
4和H
2O(g) 在催化剂表面发生反应CH
4+H
2O⇌CO+3H
2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表.
温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
①该反应是
反应(填“吸热”或“放热”).
②T℃时,向1L密闭容器中投人l mol CH
4和l mol H
2O(g),平衡时c(CH
4)=0.5mol/L,该温度下反应CH
4+H
2O═CO+3H
2的平衡常数K=
.
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图3是利用甲烷燃料电池电解100ml1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变).
①甲烷燃料电池的负极反应式:
;
②电解后溶液的pH=
(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是
L.