题目内容
2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤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
(g) 
2CO2 (g) +N2 (g) 在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。据此判断：
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0（选填“＞”、“＜”）。
③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。若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
① 煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污
染。
CH4(g)＋2NO2(g)
= N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 
=－867kJ·mol－1
2NO2(g) 
N2O4(g)
=－56.9kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
② 将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可 达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a) 。
（1）①
（2分） ②＜（1分）
③（2分）[起点在原点0处（给1分），达到平衡的时间迟于“T2、S1”曲线的平衡点（给1分）
（2）① CH4(g)＋N2O4(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
=－810.1 kJ·mol－1（2分）
②2CO2＋2H2O
2HCOOH+O2（2分） a→b （2分）
【解析】
试题分析：（1）②反应图像得出TI曲线反应速率快，温度高，其二氧化碳含量低，反应放热；③表面积越大反应速率越快，但催化剂不改变平衡浓度，平衡时二氧化碳浓度相同；（2）①方程式1减方程式2得CH4(g)＋N2O4(g)
= N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) =－810.1 kJ·mol－1；②从电池示意图得出反应物为水和二氧化碳，生成物为甲酸和氧气；水在催化剂a失去电子生成氧气，a为负极，电子流动方向a→b。
考点：考查化学反应原理有关问题。
