氮氧化物能造成光化学烟雾,引起大气污染,用以下方法可以消除。
Ⅰ.活性炭还原法处理氮氧化物。若向2L密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应生成甲和乙,甲和乙均为参与大气循环的物质,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度如下:
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| NO | 甲 | 乙 |
| 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 |
(1)该反应的化学方程式为_____________________________________________
(2)T1℃时,该反应的平衡常数K=______________
(3) 30min时改变的的条件是_______________。若30min后升高温度至T2,达到平衡时,容器中NO、甲、乙的浓度之比为2∶1∶1,则反应的△H__________0(填“<”、“=”、“>”)。
Ⅱ.以NO、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨电极Ⅰ生成NO2。
(4)石墨电极Ⅰ的反应式为______________________;为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,即必须在石墨电极Ⅱ电极处通入一种氧化物Y,Y是_______________(填物质的化学式)。
Ⅲ.CH4催化还原法。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-622kJ/mol
②CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ/mol
(5)写出CH4(g)与NO(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式______________________________________________________________。
(6)假设在某温度下反应①的速率(v1)大于反应②的速率(v2)则下列反应过程能量变化示意图正确的是________(填写正确选项的字母)。
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(7)恒温恒容条件下,假设反应①和②同时发生,且v1>v2,请在下图中画出反应体系中c(NO)随时间t变化的总趋势图。
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