1 . 大气污染是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康、福利和环境的现象。大气污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。
(1)汽车尾气中的CO、NO_x、碳氢化合物是大气污染物。
①使用稀土等催化剂能将CO、NO_x转化成无毒物质。
已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) △H₁=a kJ/mol
2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H₂=b kJ/mol
C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H₃= c kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N₂(g)和CO₂(g)的热化学方程式________。
(2)汽车尾气中常含有NO，是因为高温下N₂和O₂发生反应，N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g)。
①如图是在T₁、T₂两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N₂的体积分数随时间变化的图象，据此回答下列问题：N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g)为_____(填“吸热"或“放热”)反应。

②2000℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N₂与5 mol O₂，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则此刻反应的平衡常数K= ___。该温度下，若开始时向上述容器中充入N₂与O₂均为1 mol，则达到平衡后N₂的转化率为____________。
(3)O₃、醛类、PAN(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟买称为光化学烟雾。来研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成，用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品，所得物质的浓度随时间的变化如图所示。

则下列说法正确的是________ (填序号)
A. O₃具有强氧化性
B.200 min左右O₃生成PAN的反应速率最快
C.二次污染物只有醛类物质
D.NO的消失速率比烃类快
(4)TiO₂在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性自由基OH，OH能将NO、NO₂氧化，如图所示，OH与NO₂的反应为NO₂+OH=HNO₃。请根据图中给出的信息，写出OH与NO反应的化学方程式：________。

(5)如图所示的装置能吸收和转化NO₂、NO和SO₂。

则阳极区的电极反应式为____________，产生的可以用于吸收NO₂。

2 . 丙烯是重要的有机化工原料，丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。回答下列问题。
(1)已知：Ⅰ.
Ⅱ.
则丙烷脱氢制丙烯反应C₃H₈(g)C₃H₆(g)+H₂(g)的∆H=__________。
(2)如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为10⁴Pa和10⁵Pa)。

10⁴Pa时，图中表示丙烯的曲线是__________(填"a"、“b”、"c"或"d")。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC₃H₈，开始压强为pkPa，发生丙烷脱氢制丙烯反应。
①下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是_____(填字母)。
A.该反应的焓变(∆H)保持不变
B.气体平均摩尔质量保持不变
C.气体密度保持不变
D.C₃H₈分解速率与C₃H₆消耗速率相等
②欲使丙烯的平衡产率提高，应采取的措施是_______(填标号)。
A.升高温度       B.降低温度          C.增大压强 D.降低压强
③为提供反应所需热量，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，则丙烷脱氢反应的K______(填"增大"、"减小"或"不变")。
(4)利用CO₂的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图。

图中催化剂为____，该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是__。

3 . 有效去除大气中的H₂S、SO₂以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。
（1）去除废气中H₂S的相关热化学方程式如下：
2H₂S(g)+3O₂(g)=2H₂O(l)+2SO₂(g)；ΔH=akJ·mol^-1
2H₂S(g)+SO₂(g)=2H₂O(l)+3S(s)；ΔH=bkJ·mol^-1
反应2H₂S(g)+O₂(g)=2H₂O(l)+2S(s)的ΔH=__kJ·mol^-1。
为了有效去除废气中的H₂S，在燃烧炉中通入的H₂S和空气(O₂的体积分数约为20%)体积比一般控制在0.4，理由是__。
（2）电化学氧化法是一种高效去除废水中硫化物的方法，电解NaHS溶液脱硫的原理如图1所示。碱性条件下，HS^-首先被氧化生成中间产物S_n^2-，S _n^2-容易被继续氧化而生成硫单质。
①阳极HS^-氧化为S _n^2-的电极反应式为___。
②电解一段时间后，阳极的石墨电极会出现电极钝化，导致电极反应不能够持续有效进行，其原因是___。

（3）用CO(NH₂)₂(N为-3价)水溶液吸收SO₂，吸收过程中生成(NH₄)₂SO₄和CO₂。该反应中的氧化剂是__。
（4）在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO₂，其反应原理为2CO+SO₂=2CO₂+S。其他条件相同、以比表面积大的γ—Al₂O₃作为催化剂，研究表明，γ—Al₂O₃在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO₂的去除率随反应温度的变化如图2所示。240℃以前，随着温度的升高，SO₂去除率降低的原因是__。240℃以后，随着温度的升高，SO₂去除率迅速增大的主要原因是__。

4 . 氮氧化物（NOx）是严重的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。回答下列问题：
（1）氧化还原法消除NOx的转化如下：

已知：NO(g)+O₃(g)=NO₂(g)+O₂(g)△H=－201kJ·mol^-1
2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)△H=－116kJ·mol^-1
反应I只有一种生成物，则反应I的热化学方程式为_______________。
（2）柴油机氮氧化物(NOx)处理技术是一种系统简单，占用空间较小的柴油车尾气处理技术，氮氧化物主要在催化转化装置中被处理。柴油发动机工作时在稀燃(O₂充足、柴油较少)和富燃(O₂不足、柴油较多)条件下交替进行，催化转化装置中的物质变化如图所示。

①BaO吸收NO₂的化学方程式是______________。
②研究CO₂对BaO吸收氮氧化物的影响，一定温度下，测得气体中CO₂的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如图所示。

下列相关分析中正确的是_______________。
A.一定范围内，氮氧化物吸收率随CO₂体积分数的增大而下降，原因可能是BaO与CO₂反应生成BaCO₃，覆盖在BaO表面
B.当CO₂体积分数达到10%~20%时，氮氧化物吸收率依然较高，其原因可能是BaCO₃在一定程度上也能吸收NOx
C.若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，柴油中的硫氧化为SO₂，2BaO+2SO₂+O₂=2BaSO₄，BaO吸收氮氧化物的能力会下降至较低水平
D.以上分析均不对
（3）用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图所示。

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为反应的离子方程式为_______________。
②溶液的pH对NO去除率影响的原因是_______________。

5 . 十九大报告提出“要像对待生命一样对待生态环境”，对硫、氮、碳元素形成的有毒有害气体进行处理成为科学研究热点。请回答下列问题：
Ⅰ．氮元素的化合物种类繁多，研究氮氧化物的反应机理对于消除污染有重要指导作用。
(1)NO₂有较强的氧化性，能将SO₂氧化成SO₃，自身被还原为NO。
已知：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）   ΔH₁＝－196.6 kJ·mol^－1
2NO（g）＋O₂（g）=2NO₂（g）       ΔH₂＝－113.0 kJ·mol^－1
则NO₂氧化SO₂的热化学方程式为___________。
(2)利用现代传感技术探究压强对2NO₂ （g）N₂O₄（g）平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO₂气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t₁、t₂时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如下图所示。

①B、E两点对应的正反应速率大小为v_B_____v_E（填“>” 或“<”）。
②E、F、H三点对应气体的平均相对分子质量最大的点为_____（填字母序号）。
(3)可用下图装置将雾霾中的NO、SO₂转化为(NH₄)₂SO₄，则阴极的电极反应式为_________。

Ⅱ．利用CO₂制取甲醛可以缓解温室效应，反应方程式为CO₂（g）+2H₂（g）HCHO（g）+H₂O（g）。请回答下列问题：
(4)T₁℃时，将体积比为1: 2的CO₂和H₂混合气体充入恒容密闭容器中，每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示：

时间/min	0	10	20	30	40	50	60
压强/kPa	1.08	0.96	0.88	0.82	0.80	0.80	0.80

①已知：vp（B）＝。前10 min，用H₂的压强变化表示该反应的平均反应速率为__________kPa∙min^-1。
②T₁℃时，反应的平衡常数K_p＝______kPa^-1（K_p为用各气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；结果保留三位有效数字）。

6 . Ⅰ.脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO₂)可以净化空气、改善环境，是科学家研究的重要课题。
(1)CH₄催化还原法。主要发生以下反应：
反应Ⅰ：CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₁=-574kJ•mol^-1
反应Ⅱ：CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₂=-1160kJ•mol^-1
反应Ⅲ：CH₄(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₃
①△H₃=___kJ•mol^-1。
②一定温度下，在体积固定的密闭容器中按计量比投料进行反应Ⅲ，下列不能说明反应达到了平衡状态的是___(填字母序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内气体总压强不再变化
C.2v_正(NO₂)=2v_逆(CO₂)
D.容器内混合气体的密度不再变化
Ⅱ.已知草酸为二元弱酸：H₂C₂O₄HC₂O+H⁺ K_a1；HC₂OC₂O+H⁺ K_a2。常温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，所得溶液中H₂C₂O₄、HC₂O、C₂O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示，回答下列问题：

(2)如果所得溶液溶质为KHC₂O₄，则该溶液显___(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)如果所得溶液溶质为K₂C₂O₄，则该溶液中各离子浓度由大到小顺序为___。
(4)当所得溶液pH=2.7时，溶液中=___。

7 . 氮氧化物(NO_x)是常见的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。回答下列问题：
NONO₂N₂
(1)用氧化还原法消除NO，的转化过程如下：
已知：NO(g)＋O₃(g)=NO₂(g)＋O₂(g) △H=-201 kJ·mol^-1
2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g) △H=-116 kJ·mol^-1
反应I只有一种生成物，则反应I的热化学方程式为___________。
(2)柴油机氮氧化物(NO_x)处理技术是一种系统简单，占用空间较小的柴油车尾气处理技术，氮氧化物主要在催化转化装置中被处理。柴油发动机工作时在稀燃(O₂充足、柴油较少)和富燃(O₂不足、柴油较多)条件下交替进行，催化转化装置中的物质变化如图1所示。

①BaO吸收NO₂的化学方程式是___________。
②研究CO₂对BaO吸收氮氧化物的影响，一定温度下，测得气体中CO₂的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如图2所示。
下列相关分析中正确的是___________(填标号)。
A．一定范围内，氮氧化物吸收率随CO₂体积分数的增大而下降，原因可能是BaO与CO₂反应生成BaCO₃，覆盖在BaO表面
B．当CO₂体积分数达到10%～20%时，氮氧化物吸收率依然较高，原因可能是CO₂在一定程度上也能去除NO_x
C．若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，柴油中的硫氧化为SO₂，后发生反应2BaO＋2SO₂＋O₂=2BaSO₄，BaO吸收氮氧化物的能力会下降至较低水平
(3)臭氧脱硝的反应为，该反应是一个自发反应，温度为T K时，在2 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO₂(g)和1 mol O₃(g)，发生上述反应，经25min反应达到平衡，测得平衡时N₂O₅(g)的浓度为0.25 mol·L^-1。
①该反应△S___________(填“>”“<”或“=”)0。
②T K时，该反应的平衡常数K=___________L·mol^-1。
(4)用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图3所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度和溶液的pH对烟气脱氮的影响如图4所示。
①NO被阳极产生的Cl₂氧化为NO的反应的离子方程式为___________。
②溶液的pH能对NO去除率产生影响的原因是___________。

8 . 铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用，如高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂；又知高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
Fe₂O₃（s）+CO（g） Fe（s）+CO₂（g）+ Q kJ，下表中是该反应在不同温度下的平衡常数 ：

温度/℃	1000	1115	1300
平衡常数	4.0	3.7	3.5

（1）该反应的平衡常数表达式K=______；Q______0（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，此时υ_正___υ_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO₂）=______；
（3）已知：4FeO₄^2－＋10H₂O4Fe（OH）₃＋8OH^－＋3O₂。 K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有____________、____________；
（4）高铁酸钾水溶液中FeO₄^2-的存在形态及它们的物质的量分数随pH的变化如下图所示：

（i）pH=2时溶液存在如下等量关系： c（K⁺）=_____________;
（ii）向pH=6的溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为_________。

9 . 丙烯（C₃H₆）用以生产合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等多种重要有机化工原料。丙烷直接脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图1所示。

已知：丙烷直接脱氢制丙烯必须在高温下进行，但温度越高副反应进行程度越大，同时还会降低催化剂的活性和选择性。
回答下列问题：
（1）为提供反应所需热量，若恒压时向原料气中掺入高温水蒸气，则主反应的平衡常数K_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。温度升高，副反应更容易发生的主要原因是__________。
（2）图2为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系（图中的压强分别为1×10⁴ Pa和1×10⁵ Pa）。
①1×10⁴ Pa时，图2中表示丙烯的曲线是________（填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”）。
②1×10⁵Pa、500℃时，若只发生上述主反应和副反应，则达平衡时，丙烷转化为丙烯的转化率为_____。
（3）为克服丙烷直接脱氢法的缺点，科学家探索出在相对适中的温度下，在无机膜反应器中进行丙烷脱氢制丙烯的技术。在膜反应器中，利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走。与丙烷直接脱氢法相比，该方法的优点是______。
（4）利用CO₂的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图3。已知： CO和H₂的燃烧热分别为△H＝﹣283.0 kJ/mol、△H＝﹣285.8 kJ/mol。

①反应（i）的化学方程式为___________。
②25℃时，该工艺总反应的热化学方程式为____________。
③该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是______。

10 . 过氧化氢、次氯酸都具有强氧化性，且不稳定，都可作杀菌消毒剂和漂白剂。
(1)MnO₂催化过氧化氢分解反应的机理分为三步：
第一步：MnO₂＋H₂O₂=Mn^2＋＋2OH^-＋O₂↑
第二步：Mn^2＋＋2OH^-=Mn(OH)₂↓
第三步：___________。
(2)溶液pH对过氧化氢分解反应的影响。
在60℃条件下，取6 mL 30％H₂O₂溶液，用氢氧化钠调节pH，60 min内，过氧化氢的分解率与溶液pH的关系如图1所示。

①该温度下，H₂O₂分解率最大时溶液pH为___________。
②若30％H₂O₂溶液的密度为1.11 g·cm^-3，pH=8，则60 min内用O₂表示的平均反应速率v(O₂)=___________mol·min^-1保留两位有效数字)。
(3)次氯酸易分解，常将其转化为次氯酸盐形式保存和运输。
①次氯酸钠可以去除废水中的氨氮(氨氮以NH₃计)，将废水中的氨氮最终氧化为氮气，该反应的离子方程式为___________。
②废水中的氨氮去除率与溶液pH、温度及次氯酸钠投入量等因素有关。其他条件一定时，氨氮去除率与温度的关系如图2所示(已知NaClO＋H₂ONaOH＋HClO)。

温度为___________时氨氮去除率最高。当温度高于30℃时，温度越高，氨氮去除率减小的原因可能是___________。