填空题：氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。（1）利用甲烷催化还原氮

题目：

氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：

CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H ＝－574 kJ/mol

CH₄(g)＋4NO(g) ＝ 2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H ＝－1160 kJ/mol

则CH₄将NO₂还原为N₂的热化学方程式为。

（2）利用NH₃催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应的化学方程式为：2NH₃(g)＋NO(g)＋NO₂(g) 2N₂(g)＋3H₂O(g)　ΔH < 0

为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是（写出1条即可）。

（3）利用ClO₂氧化氮氧化物。其转化流程如下：

NONO₂N₂

已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO₂ + H₂O ＝ NO₂ + HNO₃ + HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是；若生成11.2 L N₂（标准状况），则消耗ClO₂ g 。

（4）利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的。

已知质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。如图是反应2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) 中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。据此判断该反应的△H 0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)；催化剂表面积S₁ S₂(填“＞”、“＜”或“无法确定”)。

答案：

（1）CH₄(g)＋2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H ＝－867 kJ/mol （3分）

（2）增大NH₃的浓度或减小反应体系的压强或降低反应体系的温度等（合理答案也计分）

（3）2NO₂ + 4 Na₂SO₃ = N₂ + 4 Na₂SO₄ 67.5

（4）＜＞

题目分析：（1）将已知的两个热化学方程式相加除以2即得，答案为CH₄(g)＋2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H ＝－867 kJ/mol

（2）提高氮氧化物的转化率即使反应正向进行，根据勒夏特列原理，可采取增大NH₃的浓度或减小反应体系的压强或降低反应体系的温度等措施；

（3）反应Ⅱ中反应物为NO₂、Na₂SO₃，产物之一有N₂，根据氧化还原反应理论，可推断另一产物为Na₂SO₄化学方程式是2NO₂ + 4 Na₂SO₃ = N₂ + 4 Na₂SO₄；若生成11.2 L N₂（标准状况），其物质的量为0.5mol，消耗NO₂的物质的量为1mol,从而可计算出消耗ClO₂的质量为67.5g;

（4）根据化学平衡中的“先拐先平”规律，温度高的先达平衡，表面积大的速率快，先达平衡，所以T₂>T₁,S₁>S₂,随温度升高，CO的浓度增大，说明升温平衡逆向移动，正向是放热反应△H<0。