题目内容
【题目】氮氧化物（NOx）是大气污染物之一。工业上在一定的温度和催化剂条件下，可用NH3来消除NOx的污染，生成两种对环境无害的物质。
（1）请写出NH3与NO2反应的化学方程式____。
（2）①写出实验室中由固体物质制取氨气的化学方程式__；
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择下图中的装置，其连接顺序为：发生装置→____（按气流方向，用小写字母表示）
（3）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时NO2发生反应的电极反应式：___。
②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的H+为__mol。
【答案】6NO2＋8NH3
7N2＋12H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O d、c→f、e→(dc)→i NO2－e-＋H2O＝NO3-＋2H+ 0.1
【解析】
（1）由已知一定的温度和催化剂条件下，可用NH3来消除NOx的污染，生成两种对环境无害的物质，其反应的化学方程式为6NO2＋8NH3
7N2＋12H2O；答案：6NO2＋8NH37N2＋12H2O；
（2）①写出实验室中由固体物质制取氨气的原料为Ca(OH)2和NH4Cl,在加热的条件下发生反应，生成氨气，氯化钙和水，其反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O；答案：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②A为发生装置，制得的氨气携带水蒸气，通过碱石灰进行干燥，气流方向为：a→d→c,用装置D收集氨气，因氨气密度比空气小，所以按f进气，e出气方向链接，为了处理多余的氨气，需要用F装置进行处理，因氨气极易溶于水，所以要采用防倒吸装置，连接装置E 中的I,其顺序为：发生装置→d、c→f、e→i ；所以本题答案：d、c→f、e→i；
（3）①由图可知电解时NO2发生反应可回收HNO3，据电荷守恒和原子个数守恒，结合介质环境可得电极反应式NO2+H2O-e-=2H++ NO3-；答案：NO2+H2O-e-=2H++ NO3-;
②标准状况下2.24 L NO2即0.1 mol参加反应，转移电子数为0.1 mol，阴极生成H2消耗H+为0.1 mol，则通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为0.1 mol。答案：0.1mol。
【题目】研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:
I.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：
C（s）+H20（g）
CO（g）+H2（g） △H=+131kJ/mol
②CO（g）+3H2（g）CH4（g）+H2O（g） △H=akJ/mol
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表：
化学键 |
| H-H | H—C | H-O |
E/（kJ/mol） | 1072 | 436 | 414 | 465 |
（1）煤直接甲烷化反应C（s）+2H2（g）CH4（g）的△H为_______kJ/mol，该反应在______（填“髙温”或“低温”）下自发进行。
Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中，充入1molCO2和2.5molH2，发生反应：
2C02（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H20（g） △H=-128kJ/mol，测得温度对催化剂催化效率和 C02平衡转化率的影响如图所示：
（2）图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但C02的平衡转化率却反而降低，其原因是__________。
（3）250℃时，该反应的平衡常数K值为__________。
Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中，充入lmolC02和3molH2，发生反应：C02（g）+3H2（g）CH30H（g）+H20（g），测得不同时刻反应前后容器内压强变化（p后/p前）如下表：
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
p后/p前 | 0.90 | 0.85 | 0.82 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
（4）反应前1小时内的平均反应速率V（H2）为_________mol/（L·h），该温度下C02的平衡转化率为_________。
IV.电解逆转化制乙醇
（5）科研人员通过反复实验发现：C02可以在酸性水溶液中电解生成乙醇，则生成乙醇的反应发生在_________极（“阴”或“阳”），该电极的反应式为_________。
