雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 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)= 2C02 (g)+N2 (g) △H<0 。
①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加人合适的催化剂,则其速率时间图像如右图中右图所示。
以下说法正确的是 (填对应字母)。
A.a1>a2 | B.b1<b2 |
C.t1>t2 | D.右图中阴影部分面积更大 |
E.左图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。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。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-867" kJ/mol
2NO2(g)= N2O4(g) △H="-56.9" kJ/mol
H2O(g) = H2O(l) △H ="-44.0" kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(1)的热化学方程式: 。
(3)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2 ,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
①该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4 和1mol H2Og),平衡时C(CH4)=0.5 mol·L- ,该温度下反应CH4 + H2O= CO+3H2的平衡常数K= 。
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解l00mLlmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。
①甲烷燃料电池的负极反应式: 。
②电解后溶液的pH= ,(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。
③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L。