二氧化硫和氮氧化物(NO_x)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。

（1）可利用甲烷催化还原NO_x的方法处理NO_x ，反应如下：

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

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

则CH₄(g)+2NO₂(g) ＝ N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝           ；

（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)；△H＜0。

若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示，则平衡常数K=      (小数点后保留3位)；

①若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO气体0.6mol，平衡将     移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

②若保持温度不变，20min时向原平衡容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将       移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

③20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是          

(填字母)；

A．加入催化剂          B．降低温度           C．缩小容器体积        D．增加CO₂的量

（3）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2－，从 而实现对SO₂的处理(总反应为2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄)。已知，含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，则另一反应的离子方程式为                               ；

CH₄(g)+2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  ΔH=−867 kJ·mol^－1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130℃和180℃时，分别将0.50 molCH₄和a molNO₂充入1L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：

（1）开展实验1和实验2的目的是                                          。

（2）180℃时，反应到40min，体系     （填“是”或“否”）达到平衡状态，理由是                                                ；CH₄的平衡转化率为        。

（3）已知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。（写出计算过程）

（4）一定条件下，反应时间t与转化率μ（NO₂）的关系如图所示，请在图像中画出180℃时，压强为P₂（设压强P₂＞P₁）的变化曲线，并做必要的标注。

（5）根据已知求算：ΔH2=                    。

CH₄(g)+4NO₂(g) 4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    ΔH1=−574 kJ·mol^－1

CH₄(g)+4NO(g) 2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    ΔH2

一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NO_x）的污染。已知：

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

② CH₄ (g)+4NO (g)=2N₂ (g)+CO₂ (g)+2H₂O (g)       △H＝―1160 kJ·mol^一1

下列选项正确的是     （   ）

A．CH₄ (g)+2NO₂ (g)= N₂ (g)+CO₂ (g)+2H₂O (l) ；△H＝―867 kJ·mol^－1

B．若0.2 mol CH₄还原NO₂至N₂，在上述条件下放出的热量为173.4 kJ

C．CH₄催化还原NO_x为N₂的过程中，若x=1.6，则转移的电子为3.2 mol

D．若用标准状况下2.24L CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子为1.6 mol

（9分）氮及其化合物与人们的生活息息相关。

（1）氮元素在周期表中的位置是        。

（2）实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO，其离子方程式是       。为防止环境污染，可用碱液吸收氮的氧化物。NO与NO₂按物质的量之比1:1被NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该化学方程式是                                     。

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

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

   根据①和②，标准状况下，4.48 L CH₄恰好将NO₂转化为N₂时，△H=          。

   由反应①可推知：CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(l)  △H     －574 kJ·mol^－1

（4）同温同压下，3.5 L NH₃恰好将3.0 L NO和NO₂的混合气完全转化为N₂，则原混合

气中 NO和NO₂的体积比是 　　 。

（5）含有1mol HNO₃的稀硝酸分别与不同质量的铁粉，所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如下图所示。   b是        n₃ =         p=         

“西气东输”是西部大开发的重点工程，这里的“气”指天然气，其主要成分为甲烷。

（1）工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H₂，它们的体积比约为1∶1。已知：?

2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g)　ΔH=-566kJ·mol^-1??

2H₂（g）+O₂（g）2H₂O(l)　ΔH=-572kJ·mol^-1??

CH₄(g)+2O₂(g) CO₂(g)+2H₂O(l)　ΔH=-890kJ·mol^-1??

若不考虑水煤气中其他成分，相同状况下要获得相等的热量，所需甲烷与水煤气的体积比约为_________，它们燃烧生成的CO₂的物质的量之比约为______________?。?

以甲烷代替水煤气作民用燃气，其优点是_________。?

（2）某化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到CO和H₂为主的混合气，这种混合气可用于生产甲醇或合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应：?

①CH₄(g)+1/2O₂(g)CO(g)+2H₂(g)　ΔH₁=-36kJ·mol^-1??

②CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)　ΔH₂=+216kJ·mol^-1??

由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式为____________________________；求进料气中空气（O₂的体积分数为21%）与水蒸气的体积比__________。