（2013•石家庄一模）最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度．消除氮氧化物污染有多种方法．（l）用CH4还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+C

Question

（2013•石家庄一模）最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度．消除氮氧化物污染有多种方法．
（l）用CH₄还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574KJ•mol^-1
②CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160KJ•mol^-1
③H₂O（g）=2H₂O（l）△H=-44.0KJ•mol^-1
CH₄（g）与NO₂（g）反应生成N₂（g）、CO₂（g）和H₂O（l）的热化学方程式为______．
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物．有关反应为：2C（s）+2NO₂（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H＜0起始时向密闭容器中充入一定量的C（s） 和N0₂（g），在不同条件下，测得各物质的浓度变化状况如图所示．

①0〜10min内，以CO₂表示的平均反应速率v（CO₂）=______
②0-10min，10〜20min，30〜40min三个阶段NO₂的转化率分别为a₁、a₂、a₃，其中最小的为______，其值是______
③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K=______
④第10min时，若只改变了影响反应的一个条件，则改变的条件为______ （填选项字母）．
A．增加C（s）的量 B．减小容器体积 C．加入催化剂
⑤20〜30min、40〜50min时体系的温度分别为T₁和T₂则T₁______T₂（填“＞“＜”或“=”），判断的理由是______．

Answer 1

（1）①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ•mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ•mol^-1
依据盖斯定律（①+②+③×4）÷2得到：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955 kJ•mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955 kJ•mol^-1；
（2）①0min～10min以v（CO₂） 表示的反应速率=(0.2mol/L)/(10min)=0.02 mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.02 mol•L^-1•min^-1；
②0-10min时NO₂的转化率为a₁=(1.0−0.8)/(1.0)×100%=20%，10〜20min时NO₂的转化率为a₂=(0.8−0.4)/(0.8)×100%=50%，30〜40min时NO₂的转化率为a₃=(0.4−0.3)/(0.4)×100%=25%，所以a₁最小，
故答案为：a₁；20%；
③20-30min反应达到平衡状态，2C（s）+2NO₂（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g），各物质的平衡浓度为：c（CO₂）=0.6mol/L，c（N₂）=0.3mol/L；c（NO₂）=0.4mol/L，反应的平衡常数为：K=(c2(CO2)•c(N2))/(c2(NO2))=(0．62×0.3)/(0．42)=0.675，
故答案为：0.675；   
④图中曲线的变化趋势可知第10min时，反应速率增大，各物质的浓度没有突变，说明容器的体积没有变化，而增加C（s）的量对反应速率无影响，所以改变的条件是加入催化剂，
故答案为：C；
⑤20〜30min与20〜30min相比较，40〜50min时生成物的浓度增大，则平衡正向移动，已知该反应为放热反应，则40〜50min时的温度比20〜30min时低，即T₁＞T₂，
故答案为：＞；此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动．