(14分)乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料，工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為：2CO(g)+4H₂ (g) CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g)  △H=—256.1kJ·mol^—1。

已知：H₂O(l)=H₂O(g)  △H=+44kJ·mol^—1

CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)  △H=—41.2kJ·mol^—1

⑴以CO₂(g)與H₂(g)為原料也可合成乙醇，其熱化學(xué)方程式如下：

2CO₂(g)+6H₂(g)  CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(l)  △H=      。

⑵CH₄和H₂O(g)在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH₄+H₂OCO+3H₂，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：

溫度/℃	800	1000	1200	1400
平衡常數(shù)	0.45	1.92	276.5	1771.5

①該反應(yīng)是_____反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）；

②T℃時(shí)，向1L密閉容器中投入1molCH₄和1mol H₂O(g)，平衡時(shí)c(CH₄)=0.5mol·L^—1，該溫度下反應(yīng)CH₄+H₂OCO+3H₂的平衡常數(shù)K=      。

⑶汽車使用乙醇汽油并不能減少NO_x的排放，這使NO_x的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以Ag-ZSM-5 為催化劑，測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。

①若不使用CO，溫度超過775℃，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因?yàn)?u>      ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在      左右。

②用C_xH_y（烴）催化還原NO_x也可消除氮氧化物的污染。寫出CH₄與NO₂發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：      。

⑷乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2—離子。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為      。

 

汽車尾氣已成為重要的空氣污染物．

（1）汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)引起反應(yīng)：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時(shí)，向5L密閉容器中充入8mol N₂和9molO₂，5min后達(dá)平衡時(shí)NO 物質(zhì)的量為6mol，該反應(yīng)的速率v（NO）為；該條件下的平衡常數(shù)數(shù)值為
（2）H₂或CO可以催化還原NO以達(dá)到消除污染的目的：
①已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol
則H₂（g）與NO（g）反應(yīng)生成N₂（g）和H₂O（l）的熱化學(xué)方程式為．
②當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．如圖1是反應(yīng)：
2NO（g）+2CO（g）=2CO₂（g）+N₂（g）中NO的濃度隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線，據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H 0 （填“＞”、“＜”或“無(wú)法確定”）．若催化劑的表面積增大至S₂，則反應(yīng)在T₁、S₂條件下達(dá)到平衡時(shí)NO的濃度（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素（CO（NH₂）₂），即通過陽(yáng)極反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化作用的中間產(chǎn)物來氧化代謝產(chǎn)物，原理如圖2：
①電源的負(fù)極為 （填“A”或“B”）．
②陽(yáng)極室中發(fā)生的反應(yīng)為
③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將；若兩極共收集到氣體13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為 g（忽略氣體的溶解）．
（4）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡所需 時(shí)間/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=．
②實(shí)驗(yàn)3中，若平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣的轉(zhuǎn)化率，則

a

b

的值（填具體值或取值范圍）．
③實(shí)驗(yàn)4，若900℃時(shí)，在此容器中加入CO、H₂O、CO₂、H₂均為1mol，則此時(shí)V_正V_逆（填“＜”，“＞”，“=”）．