2013年初，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。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：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol
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略（2分） ② bd （2分）
（2）CH4(g)+N2O4(g) ==N2(g) +2H2O(g) + CO2(g) △H=" —898.1kJ/mol" （3分）
（3）①CH4 —8e— + 2H2O =CO2 + 8H+ （2分）
②14 （2分） ③ 1.68L（3分）
题目分析：
（1）①根据平衡常数公式：
②体系为绝热、恒容，说明与外界没有能量的交换。随着反应的进行，体系的热量会升高。
b、随反应进行温度升高，平衡向左移动，K值降低。
d、当NO的质量分数不变时，说明达到平衡。
（2）根据盖斯定律：CH4(g)+N2O4(g) ==N2(g) +2H2O(g) + CO2(g) △H= —898.1kJ/mol
（3）①CH4在负极是失电子变为CO2。 所以，CH4 —8e— + 2H2O =CO2 + 8H+
②第一阶段先电解HCl，后电解水。先是0.1molCl-放电，生成Cl2,而生成的H2有0.1mol,即有0.2mol的H+产生，则有后0.1mol的H+放电时是由水电离出氢氧根，刚好有0.1molOH-生成，即氢阳根浓度为1mol/L，故PH为14。
③阳极反应：Cl- - 2e- = Cl2
4OH- - 4e- = 2H2O +O2
总共转移0.2mol电子，生成0.05molCl2和0.025molO2，总体积为1.68L。