Question

火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等氣體會造成環(huán)境污染。對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

(1)脫硝。利用甲烷催化還原NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₁＝－574kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₂＝－1160kJ·mol^－1

甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學方程式為　              　。

(2)脫碳。將CO₂轉化為甲醇的熱化學方程式為：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　

①取五份等體積CO₂和H₂的混合氣體(物質的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH₃OH)與反應溫度T的關系曲線如下圖所示，則上述CO₂轉化為甲醇的反應的ΔH₃

　　0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，進行上述反應。測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。下列說法正確的是　(填字母代號)。

A.第10min后，向該容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，則再次達到平衡時c(CH₃OH)＝1.5mol·L^－1

B.0～10min內，氫氣的平均反應速率為0.075mol/(L·min)

C.達到平衡時，氫氣的轉化率為0.75

D.該溫度下，反應的平衡常數(shù)的值為3/16

E.升高溫度將使n(CH₃OH)/n(CO₂)減小

③甲醇燃料電池結構如下圖所示。其工作時正極的電極反應式可表示為　       

                                                。

 (3)脫硫。某種脫硫工藝中將廢氣經處理后，與一定量的氨氣、空氣反應，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產品化肥。設煙氣中的SO₂、NO₂的物質的量之比為1∶1，則該反應的化學方程式為                           。

(4)硫酸銨和硝酸銨的水溶液的pH＜7，其中原因可用一個離子方程式表示為：　NH＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋　；在一定物質的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，則溶液中：c(Na^＋)＋c(H^＋)　　c(NO)＋c(OH^－)(填寫“＞”“＝”或“＜”)。

Answer 1

(1)CH₄(g)＋2NO₂(g)===N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－867kJ/mol　

(2) ①ΔH₃�。肌�0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②　CE　(填字母代號)。

③　O₂＋4e^－＋4H^＋===2H₂O　。

(3) 12NH₃＋3O₂＋4SO₂＋4NO₂＋6H₂O===4(NH₄)₂SO₄＋4NH₄NO₃　。

(4)�。肌� (填寫“＞”“＝”或“＜”)。

解析:

略