2012年始，雾霾天气无数次肆虐家乡邯郸。其中，燃煤和汽车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)。△H＜0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填代号）。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
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。
已知：Ⅰ CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
Ⅱ 2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol
Ⅲ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式： 。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL1mol/L食盐水,电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）.
①甲烷燃料电池的负极反应式： 。
②电解后溶液的pH= (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L
（1）①[CO2]2[ N2]/[ NO]2[CO]2② bd
（2）CH4(g)+N2O4(g) =N2(g) +2H2O(g) + CO2(g) △H= —898.1kJ/mol
（3）①CH4 —8e— + 2H2O =CO2 + 8H+ ②14 ③ 1.68L
题目分析：（1）①根据化学平衡常数的书写规律：生成物平衡浓度系数次幂的积比反应物平衡浓度系数次幂的积，写出[CO2]2[ N2]/[ NO]2[CO]2；②a、可逆反应达平衡后正、逆速率相等且不再变化，由图像知，t1时刻V正最大，随反应进行速率发生变化，未到达平衡，错误；b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，平衡常数不变，图象与实际符合，正确；c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，错误；d、随着反应的进行NO的质量分数逐渐减小，t1时刻NO的质量分数不变，处于平衡状态，正确；答案bd；
（2）已知：Ⅰ CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol Ⅱ 2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol Ⅲ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝ －44.0 kJ／mol，根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ×2得CH4(g)+N2O4(g) =N2(g) +2H2O(g) + CO2(g) △H= —898.1kJ/mol；
（3）①甲烷燃料电池中甲烷在负极发生氧化反应酸性条件下生成CO2-和H2O，负极电极反应式为CH4 —8e— + 2H2O =CO2 + 8H+ ，②根据题意知，n(NaCl)=0.1mol该电解过程为先电解饱和食盐水，后电解水，根据电解方程式2Cl- + 2H2O 
H2↑ + Cl2↑ + 2OH-，代入数据计算得n(OH-)=0.1mol，浓度为1mol/L，电解后溶液的pH=14；③n(NaCl)=0.1mol，电解产生氯气的物质的量为0.05mol，根据题意该电解过程为先电解饱和食盐水，后电解水，电极反应式为2H+ + 2e-=H2↑ 2Cl- - 2e-=Cl2↑ 4OH- - 4e-=O2↑ + 2H2O，阴极产生的氢气的物质的量为0.1mol，根据电子守恒可得：2n（H2）=2n（Cl-）+4n（O2）代入数据计算得n（O2）=0.025mol,阳极 * * 生气体0.075mol,体积为1.68L。