Question

环境保护是现代的世界性课题，人类已在多方面取得了突破性进展。

（1）连续自动监测氮氧化物的仪器--动态库仑仪已获得实际应用．它的工作原理如下图所示，NiO电极上NO发生的电极反应式为 ______。

（2）使用稀土催化剂有效消除汽车尾气中的、碳氢化合物也已逐渐成为成熟技术．压缩天然气汽车利用这一技术将、转化成无毒物质，相关反应为：

①

②

③

则 ______（用和表示）。

（3）实验室在恒压下，将和置于密闭容器中发生反应③，测得在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如下表：

投料比	400K	500K	600K
1
2

①在与反应时，可提高转化率的措施有 ______填编号。

A 增加催化剂的表面积       改用高效催化剂            降低温度

D 增大压强                分离出        减小

②时，将投料比为1的和的混合气体共，充入容积为2L的装有催化剂的密闭容器中，反应经过5min达到平衡，试计算反应在该温度时的平衡常数______。（写出计算过程，计算结果保留三位有效数字）

③若温度不变，在反应进行到10min时将容器的容积快速压缩为1L，请在答题卷表格中画出内，容器中物质的量浓度c随时间变化的曲线图______。

（4）SNCR是一种新型的烟气脱氮环保技术，在有氧条件下，其脱氮原理是：和在催化剂表面的反应随温度的变化曲线如图所示，图中曲线表明，随着反应温度的升高，在有氧的条件下NO的转化率有一明显的下降过程，其原因可能是回答两条： ______。

Answer

脱氮反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动;温度升高发生了副反应：

【解析】

（1）根据图片知，铂电极上氧气得电子作正极，NiO电极上NO失电子发生氧化反应生成NO2；

（2）根据方程式①②的加减得出化学方程式③，焓变相应的加减，从而计算出△H3；

（3）①A．催化剂对转化率无影响；

B．催化剂对转化率无影响；

C．该反应为放热反应，降低温度，平衡正移；

D．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；

E．减少生成物的浓度，平衡正移；

F．由表中数据可知，越大，NO2转化率越小；

②400K时，将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.40mol，则NO2和CH4各为0.2mol，NO2的平衡转化率为60%，利用三段式求出平衡浓度，再求平衡常数K；

③从0～5min，CO2的浓度从0逐渐增大到0.03mol/L，5min～10min，CO2的浓度保持不变，在10min时将容器的容积快速压缩为1L，CO2的浓度瞬间变为0.06mol/L，然后逐渐减小，达到平衡时，CO2平衡浓度大于0.03 mol/L；

（4）反应4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）⇌4N2（g）+6H2O（g）△H=-1627.2kJ•mol-1是放热反应，升温平衡逆向移动，温度升高时还会发生氨气的催化氧化。

(1)负极NiO上一氧化氮失电子和氧离子反应生成二氧化氮，电极反应式为，故答案为：；

(2)由盖斯定律可知，方程式③=×(②+①)则，故答案为：；

(3)①A、催化剂对转化率无影响，则增加催化剂的表面积，转化率不变，故A错误；

B、催化剂对转化率无影响，改用高效催化剂，转化率不变，故B错误；

C、该反应为放热反应，降低温度，平衡正移，则转化率增大，故C正确；

D、增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，则平衡向逆方向移动，所以转化率减小，故D错误；

E、减少生成物的浓度，平衡正移，所以分离出，平衡正移，则转化率增大，故E正确；

F.由表中数据可知，越大，转化率越小，减小，转化率增大，故F正确；

CEF正确，故答案为：CEF；

②400K时，将投料比为1的和的混合气体共，则和各为，的平衡转化率为，依题意建立如下三段式：

始 ：               0           0             0

变 ：                           

平 ：                            

，故答案为：；

③从0～5min，的浓度从0逐渐增大到，，的浓度保持不变，在10min时将容器的容积快速压缩为1L，的浓度瞬间变为，然后逐渐减小，达到平衡时，平衡浓度大于，则用图表示为，

故答案为：；

(4)反应是放热反应，升温平衡逆向移动，温度升高时还会发生氨气的催化氧化，故答案为：脱氮反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；温度升高发生了副反应：