近年来全国各地长期被雾霾笼罩，雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上．已知汽车尾气中的主要污染物为NOx、CO、超细颗粒（PM2.5）等有害物质．目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法．根

Question

近年来全国各地长期被雾霾笼罩，雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上．已知汽车尾气中的主要污染物为NO_x、CO、超细颗粒（PM2.5）等有害物质．目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法．根据下列示意图回答有关问题：
（1）汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如图1：

写出该反应的热化学方程式：___
（2）空燃比较易产生CO，有人提出可以设计反应2CO（g）═2C（s）+O₂（g）来消除CO的污染．判断该设想是否可行，并说出理由：___．
（3）在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：
（Ⅱ）2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H<0．若该反应在恒压的密闭容器中进行，则下列有关说法正确的是___
A．其他条件不变，增大催化剂与反应物的接触面积，能提高反应速率，使平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
C．在恒温条件下，混合气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态
D．平衡时，其他条件不变，增大NO的浓度，反应物的转化率都增大
（4）将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应（Ⅱ），经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图2所示．以下说法正确的是___．
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．在该题条件下，两种催化剂分别适宜于55℃和75℃左右脱氮
（5）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理示意图如图3甲，
该燃料电池的电池反应式为 2CH₃OH （g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）
 ①负极的电极反应式为，氧气从口通入___（填b或c）
②用该原电池电解AgNO₃溶液，若Fe电极增重5.4g，则燃料电池在理论上消耗的氧气的体积为___mL（标准状况）

Answer 1

（1）该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以N₂和O₂反应生成NO的热化学反应方程式为N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183kJ•mol^-1；
故答案为：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183KJ/mol；
（2）2CO（g）=2C（s）+O₂（g）（△H>0、△S<0）是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行，所以无法消除CO的污染，
故答案为：不合理，该反应焓增、熵减，任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0，△S<0则△G>0；
（3）A．平衡常数是温度的函数，只与温度有关，故增大催化剂与反应物的接触面积，平衡常数不变，故A错误；
B．升高温度，化学反应速率加快，正，逆反应速率都增大，故B错误；
C．这是一个气体体积变化的反应，密度不变相当于浓度不变，故能说明反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．增大NO的浓度，CO反应物的转化率增大，NO的转化率减小，得不偿失，故反应物的转化率都增大错误，故D正确；
故答案为：C；
（4）A．催化剂不会影响转化率，只影响反应速率，所以第②种催化剂和第①种催化剂对转化率没有影响，故A错误；
B．反应为体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，脱氮率减小，故B错误；
C．两种催化剂分别在55℃和75℃左右催化效率最高，说明此时催化剂的活性最大，故C正确；
故答案为：C；
（5）①燃料电池正极通氧气，故氧气从口通入c，故答案为：c；
②Fe电极增重5.4g，说明析出银是5.4g，则转移电子是5.4g÷108g/mol=0.05mol，所以根据电子得失守恒可知，消耗氧气是0.05mol÷4=0.0125mol，体积是0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280ml，故答案为：280．