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用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
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=-1 160kJ?mol^-1
若用標準狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子總數為

9.6×10²³或1.6N_A

，寫出上述反應的熱化學方程式：

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

．

分析：已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將

①+②

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，以此解答該題．

解答：解：已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將

①+②

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，
n（CH₄）=0.2mol，整個過程中轉移的電子總數為0.2mol×8N_A=1.6N_A=9.6×10²³，
故答案為：9.6×10²³或1.6N_A；CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ?mol^-1．

點評：本題考查反應熱以及氧化還原反應的計算，側重于學生的計算能力和分析能力的考查，注意蓋斯定律的應用，題目難度不大．

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科目：高中化學 來源： 題型：

研究NO_x、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義．
（1）處理含CO、SO₂煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉化為單質S．
已知：①CO（g）+

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0KJ?mol^-1
②S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.0KJ?mol^-1
此反應的熱化學方程式是

2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H₁=-270KJ?mol^-1

．
（2）氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體．已知：
①CO（g）+NO₂（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-a KJ?mol^-1（a＞0）
②2CO（g）+2NO （g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-b KJ?mol^-1（b＞0）
若用標準狀況下 3.36L CO還原NO₂至N₂（CO完全反應）的整個過程中轉移電子的物質的量為

0.3

mol，放出的熱量為

3（2a+b）/80

KJ（用含有a和b的代數式表示）．
（3）用CH₄催化還原NO_x也可以消除氮氧化物的污染．例如：
①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574KJ?mol^-1①
②CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=？②
若1mol CH₄還原NO₂至N₂整個過程中放出的熱量為867KJ，則△H₂=

-1160KJ/mol

．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?祁陽縣一模）一氧化碳、二氧化硫和氮的氧物是重要的化工原料，但也是大氣的主要污染物，綜合治理其污染是環境化學當前的重要研究內容之一．
（1）硫酸生產中，SO₂催化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），反應過程的能量變化如圖所示．
①圖中A表示

反應物總能量

．
②該反應通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅對圖中E的大小有何影響？

降低

（填“增大”、“降低”、“沒有”）．
③在一定條件下，將0.100molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容積為2L的密閉容器中，反應達到平衡時，測得c（SO₃）=0.04mol/L．則該條件下反應的平衡常數K=

1.6×10³

．
（2）一定條件下，氫氣與一氧化碳按一定比例可生成潔凈能源甲醇（CH₃OH），則：
①n（H₂）：n（CO）=

2：1

．
②甲醇高效燃料電池是以CH₃OH為燃料，O₂為氧化劑，KOH為電解質組成．該電池放電時，負極反應式為：

CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O

．
（3）汽車尾氣是城市空氣的污染源之一，治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉換器”（用鉑、鈀合金作催化劑），它的特點是使CO和NO反應，生成可參與大氣生態循環的無毒氣體．
①寫出一氧化碳與一氧化氮反應的化學方程式：

2CO+2NO═2CO₂+N₂

．
②用CH₄催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△=-574kJ/mol
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△=-1160kJ/mol
若用標準狀況下6.72LCH₄還原NO₂到N₂，整個過程中轉移電子總數為

2.4N_A

（阿伏加德羅常數的值用N_A表示），放出的熱量為

260.1

kJ．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?南京三模）隨著氮氧化物污染的日趨嚴重，國家將于“十二五”期間加大對氮氧化物排放的控制力度．目前，消除氮氧化物污染有多種方法．
（1）用活性炭還原法處理氮氧化物．有關反應為：C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g）△H．某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T₁℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度/mol?L^-1 / 時間/min	NO	N₂	CO₂
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

①T₁℃時，該反應的平衡常數K=

0.56

（保留兩位小數）．
②30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是

減小CO₂的濃度

．
③若30min后升高溫度至T₂℃，達到平衡時，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為5：3：3，則該反應的△H

＜

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）用CH₄催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ?mol^-1
寫出CH₄（g）與NO₂（g）反應生成N₂ （g）、CO₂ （g）和H₂O（1）的熱化學方程式

CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955 kJ?mol^-1

（3）以NO₂、O₂、熔融NaNO₃組成的燃料電池裝置如下圖所示，在使用過程中石墨I電極反應生成一種氧化物Y，有關電極反應
可表示為

NO₂+NO₃^--e^-=N₂O₅

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

汽車內燃機工作時產生的高溫會引起N₂和O₂發生反應生成NO氣體，是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一．
（1）如圖表示在T₁、T₂兩種不同溫度下，一定量的NO發生反應：2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）．反應過程中N₂的體積分數隨時間變化的圖象．升高溫度，該反應的平衡常數K將

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）2000℃時，向容積為2L的密閉容器中充入10mol N₂與5mol O₂，達到平衡后NO的物質的量為2mol，則2000℃時該反應的平衡常數K的數值為

．該溫度下，若開始時向上述容器中充入N₂與O₂均為1mol，則達到平衡后N₂的轉化率為

或14.3%

．
（3）研究發現，用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-1160kJ?mol^-1
若1mol CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中放出的熱量為

867

kJ．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

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（NOx）排放量減少10%．目前，消除大氣污染有多種方法．
（1）用CH₄催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ?mol^-1
寫出CH₄（g）與NO₂（g）反應生成N₂ （g）、CO₂ （g）和H₂O（1）的熱化學方程式

（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常溫下可將SO₂轉化為SO₄^2-，從而實現對SO₂的治理．已知含SO₂的廢氣通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，則另一反應的離子方程式為

．
（3）用活性炭還原法處理氮氧化物．有關反應為：C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g）．某研究小組向密閉的真空容器中（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）加入NO和足量的活性炭，恒溫（T₁℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度/mol?L^-1 時間/min	NO	N₂	CO₂
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

①10min～20min以v（CO₂）表示的反應速率為

．
②根據表中數據，計算T₁℃時該反應的平衡常數為

（保留兩位小數）．
③一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率

（填“增大”、“不變”或“減小”）．
④下列各項能作為判斷該反應達到平衡的是

（填序號字母）．
A．容器內壓強保持不變　　 B． 2v_正（NO）=v_逆（N₂）
C．容器內CO₂的體積分數不變 D．混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件，過一段時間反應重新達到平衡，則改變的條件可能是

．請在如圖中畫出30min至40min的變化曲線

．

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