雾霾天气多次肆虐京、津、冀等地区,其中汽车尾气和燃煤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)

2CO
2(g)+ N
2(g) △H<0
①200 ℃(平衡常数K=10)时,向10L的密闭容器中充入2mol CO
2和1.5mol N
2,经过10min测得该容器内有1mol CO
2剩余,10min内用N
2表示的平均反应速率为 ______________,10min时,氮气的体积分数为____________,10min时反应是否达到平衡状态?其理由是_______________。
②若该反应在恒温恒容的密闭体系中进行,下列表达能表明反应已经达到化学平衡状态的是(填代号)____。
a.混合气体的密度不随时间的变化而变化
b.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
c.相同时间内生成相同物质的量的NO和CO
d.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
e.
c(N
2)不再变化的状态
f.
v(CO)=
v(CO
2)的状态
(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CH
4催化还原NO
X可以消除氮氧化物的污染。已知:
CH
4(g)+2NO
2(g)=N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO
2(g)

N
2O
4(g) △H=-56.9 kJ/mol
H
2O(g) = H
2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出CH
4催化还原N
2O
4(g)生成N
2(g)和H
2O(l)的热化学方程式:__________。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。利用甲烷燃料电池电解200mL1mol/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电解后溶液的pH= _____________(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应) 。
②电解后溶液中由水电离出来的
c(H
+)= __________。
(4)2017年5月18日中国首次海域可燃冰试采成功 ,“可燃冰”是一种晶体,晶体中平均每46个H
2O分子构建成8个笼,每个笼内可容纳1个CH
4分子或1个游离的H
2O分子.若晶体中每8个笼有6个容纳了CH
4分子;另外2个笼被游离的H
2O分子填充,则“可燃冰”平均组成可表示为_____________,可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景,你认为能开发利用的新能源还有___________(至少填写两种)。