2013年初，霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區．其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一．
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）

催化劑

2CO₂（g）+N₂（g）．ΔH＜0
①該反應平衡常數表達式

c

（

N

2

）

?

c

2

（

C

O

2

）

c

2

（

NO

）

?

c

2

（

CO

）

c

（

N

2

）

?

c

2

（

C

O

2

）

c

2

（

NO

）

?

c

2

（

CO

）

．
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t₁時刻達到平衡狀態的是

bd

bd

 （填代號）．

（2）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環境問題．
煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用CH₄催化還原NO_X可以消除氮氧化物的污染．
已知：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）ΔH=-867kJ/mol
2NO₂（g）?N₂O₄（g）ΔH=-56.9kJ/mol
H₂O（g）═H₂O（l）ΔH=-44.0kJ/mol
寫出CH₄催化還原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的熱化學方程式：

CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）ΔH=-898.1kJ/mol

CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）ΔH=-898.1kJ/mol

．
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率．如圖是利用甲烷燃料電池電解100mL 1mol/L食鹽水，電解一段時間后，收集到標準狀況下的氫氣2.24L（設電解后溶液體積不變）．
①甲烷燃料電池的負極反應式：

CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺

CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺

．
②電解后溶液的pH=

14

14

（忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應）．
③陽極產生氣體的體積在標準狀況下是

1.68

1.68

 L．