雾霾已经严重影响我们的生存环境。火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。
图22-1 图22-2 图22-3
（1）利用甲烷催化还原NOx：
①CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g) △H1=-574kJ•mol-1
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线（见图22-1），则上述CO2转化为甲醇反应的△H3 0（填“＞”、“＜”或“=”）。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图22-2所示。
下列说法正确的是 （填字母代号）。
| A．第10min后，向该容器中再充入1molCO2和3molH2，则再次达到平衡时c(CH3OH) ="1.5" mol/L |
| B．达到平衡时，氢气的转化率为0.75 |
| C．0～10分钟内，氢气的平均反应速率为0.075mol/（L•min） |
| D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16 |
E．升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)增大
（3）某种脱硫工艺中将烟气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程为 。
（4）电化学降解NO3- 的原理如题22-3图所示。
①电源正极为 (填“A”或“B”)，阴极反应式为 。
②若电解过程中转移了1mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(△m左－△m右)为 g。
某种物质溶于水后得到的溶液中，含有K+、Fe2+、Al3+、SO42-、NH4+、Ba2+、CO32-、NO3-离子中的某几种。
（1）甲同学欲探究溶液的组成，进行了如下实验：①取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液至过量，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，加热有刺激性气体放出，过滤；②取滤液通入过量CO2气体，出现白色沉淀。
该溶液中一定含有的离子是；写出②中生成白色沉淀的离子方程式。
（2）乙同学进行如下实验：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，无明显现象；再滴加H2O2，发现溶液变红色；继续滴加H2O2，红色逐渐褪去且有气泡产生。为弄清其中缘由，乙同学查阅资料知：H2O2＋SCN-→SO42-+CO2↓＋N2↑＋H2O＋H+
①该反应中，被氧化的元素为，每生成lmol CO2转移的电子数为NA；
②根据乙同学的实验现象，请判断还原性强弱为：Fe2+SCN-（填＜、=或＞）；
③根据资料，乙同学提出的猜想是：H2O2将SCN-氧化使红色逐渐褪去。请你设计一个实验，验证乙同学的猜想是否正确。
某无机化合物A由X、Y两种元素组成。在空气中充分灼烧得到含X元素的8g红棕色固体B，并产生能使品红褪色的气体C，将该气体全部通入足量的双氧水中得D溶液，再向D溶液中加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥得46.6g固体。
（1）写出A的化学式。
（2）写出气体C通入H2O2中反应的离子方程式。
（3）将A溶于D的稀溶液中得到E，并产生一种单质固体和一种气体，写出该反应的化学方程式。
（4）将化合物E固体隔绝空气充分灼烧，使其分解，生成等物质的量的B、C和另一种化合物，则另一种化合物的分子式是；有同学认为该分解反应得到的固体产物中除B外，还可能会有含X元素的低价态物质，请判断该同学的观点是否合理理由是。
（5）请设计实验证明E完全分解后的固体产物中是否含有X元素的低价态化合物。
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。
（1）两份各自产生的NO气体物质的量(填“相等”或“不相等”）。
（2）硝酸的物质的量浓度。硫酸的物质的量浓度。
2013年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)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。
据此判断：
①该反应的平衡常数表达式为。
②该反应的ΔH0（选填“＞”、“＜”）。
③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T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)＋2NO2(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
=－867kJ·mol－1
2NO2(g)
N2O4(g)=－56.9kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出上述光电转化过程的化学反应方程式。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是(填a→b或b→a)。
A、B、C、D均为中学化学中的常见物质，请根据题中信息回答问题。
（1）已知它们存在如下反应转化关系：A +B→C +D（未配平，反应条件略去）。
①该转化关系中所涉及的反应为置换反应。若A是金属单质，D是非金属单质，且A 原子的质子数是D原子的2倍，则反应的方程式是。
②该转化关系中所涉及的反应为非置换反应。若A、D分子的核外电子总数都为10个，B与C能发生反应，则反应的方程式是。
（2）已知它们存在如下反应转化关系：A +B→C +D+H2O（未配平，反应条件略去）。
①该转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应。若C、D两种气体均能使澄清石灰水变浑浊，当A的摩尔质量小于B时，物质B的名称为，鉴别C、D两种气体不能选用的试剂是。
a．Ba(OH)2溶液
b．酸性KMnO4溶液
c．紫色石蕊试液
d．H2O2与BaCl2混合液
e．酸化的Ba(NO3)2溶液
②该转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应。若A是造成温室效应的主要气体之一，C、D均为钠盐，D与B反应能转化为C。当参加反应的A、B物质的量之比为3∶4时，则C与D物质的量之比为。