2014年初雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤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）⇌2CO2（g）+N2（g）．在密闭容器中发生

Question

2014年初雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤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）⇌2CO₂（g）+N₂（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO₂）随温度（T）、催化剂的表面（S）和时间（t）的变化曲线如图2所示．据此判断：
①在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率v（N₂）=___．
②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S₁>S₂，在上图中画出c（CO₂）在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线．
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图1正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是___．
（2）煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．
①已知甲烷的燃烧热为890kJ•mol^-1；1mol水蒸气变成液态水放热44kJ；N₂与O₂生成NO的过程如下，

CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=___．
②在恒压下，将CH₄（g）和NO₂（g）置于密闭容器中，也可以发生化学反应：
CH₄（g）+2NO₂（g）⇌N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H<0，提高NO₂转化率的措施有___．
A．增加原催化剂的表面积        
B．降低温度  
C．减小投料比[ (n(NO2))/(n(CH4))]
D．增大压强
（3）在容积相同的两个密闭容器内（装有等量的某种催化剂）先各通入等量的CH₄，然后再分别充入等量的NO和NO₂．在不同温度下，同时分别发生上述的两个反应：并在t秒时测定其中NO_x转化率，绘得图象如图3所示：
从图中可以得出的结论是结论：在250～450℃时，NO_x转化率随温度升高而增大，450～600℃时NO_x转化率随温度升高而减小
推测原因是___．
结论二：___．

Answer 1

（1）①由图可知，T₂温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.1mol/L，故v（CO₂）=(0.1mol/L)/(2s)0.05mol/（L•s），速率之比等于化学计量数之比，故v（N₂）=0.5v（CO₂）=0.5×0.05mol/（L•s）=0.025mol/（L•s），
故答案为：0.025mol/（L•s）；
②接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，催化剂的表面积S₁>S₂，S₂条件下达到平衡所用时间更长，但催化剂不影响平衡移动，平衡时二氧化碳的浓度与温度T₁到达平衡时相同，故c（CO₂）在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线为，故答案为：；
③A．到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t₁时刻V_正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故A错误；
B．该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，故B正确；
C、t₁时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t₁时刻未到达平衡状态，故C错误；
D、NO的质量分数为定值，t₁时刻处于平衡状态，故D正确，
故答案为：BD；
（2）①根据图2，旧键断裂吸收能量为：945+498=1443KJ/mol，放出能量为：2×630=1260KJ/mol，则热化学方程式为2NO=O₂+N₂△H=-1260+1443=183KJ/mol①；甲烷燃烧热为890kJ/mol，可写出热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l），△H=-890kJ/mol②；
H₂O（g）=H₂O（l），△H=-44kJ/mol③；由盖斯定律可知②+①×2-③×2，可得目标热化学方程式，则△H=-890kJ/mol+183/mol×2-（44kJ/mol）×2=-612kJ•mol^-1，
故答案为：-612kJ•mol^-1；
②A．增加原催化剂的表面积，同时加快正逆反应速率，化学平衡不移动，故A错误；
B．该反应△H<0，正反应方向放热，降低温度向正反应方向进行，可提高转化率，故B正确；
C．减小投料比，则相当于增大了甲烷浓度，可提高NO₂转化率，故C正确；
D．反应前后气体体积之和相同，增大压强化学平衡不发生移动，故D错误；
故选：BC；
（3）在250℃-450℃时，NO_x转化率随温度升高而增大，说明温度升高有利于反应的正向进行，推知反应未达化学平衡状态，升高温度加快反应速率，故转化率增大；450℃-600℃（温度较高）时，转化率降低，即升高温度，化学平衡向逆反应方向移动；
图象中不难看出相同温度下NO转化效率高于NO₂的转化率，
故答案为：在250℃-450℃时，NO_x转化率随温度升高而增大：反应未建立平衡，温度升高反应一定正向进行；450℃-600℃（温度较高）时，反应已达平衡，所以，温度升高平衡逆向移动，NO_x转化率随温度升高反而减小；相同温度下NO转化效率比NO₂的低．